Pemanfaatan Abu Terbang Untuk Mengurangi Limbah Terbuang Pltu dengan Teknologi High Volume Fly Ash (Hvfa) Concrete

 12  153  77  2017-06-10 12:59:15 Laporkan dokumen yang dilanggar
LAPORAN TAHUN I PENELITIAN HIBAH BERSAING PEMANFAATAN ABU TERBANG UNTUK MENGURANGI LIMBAH TERBUANG PLTU DENGAN TEKNOLOGI HIGH VOLUME FLY ASH (HVFA) CONCRETE Tahun ke-1 dari rencana 3 tahun Tim Peneliti Ketua : Mochamad Solikin (0617127201) Anggota : Budi Setiawan (0622056901) UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA November, 2014 Dibiayai oleh Koordinasi Perguruan Tinggi Wilayah VI, Kementarian Pendidikan dan Kebudayaan RI, sesuai dengan surat perjanjian pelaksanaan Hibah Penelitian nomor: 007/K6/KL/SP/PENELITIAN/2014, tanggal 8 Mei 2014 Daftar Isi HALAMAN PENGEHAHAN ........................................................................................................................ ii Daftar Isi ................................................................................................................................................. iii DAFTAR TABEL ........................................................................................................................................ v DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................................... vi Ringkasan ............................................................................................................................................. viii I. PENDAHULUAN ............................................................................................................................... 1 1.1. Latar Belakang ......................................................................................................................... 1 1.2. Perumusan masalah ................................................................................................................ 3 1.3. Tujuan penelitian .................................................................................................................... 3 1.4. Manfaat khusus penelitian. .................................................................................................... 3 1.5. Keutamaan penelitian ............................................................................................................. 4 1.6. Luaran penelitian. ................................................................................................................... 4 II. TINJAUAN PUHTAKA ........................................................................................................................ 5 2.1. Pustaka yang relevan .............................................................................................................. 5 2.2. Htudi pendahuluan .................................................................................................................. 7 2.3. Fly ash/ abu terbang ............................................................................................................... 8 2.4. Beton ..................................................................................................................................... 10 2.5. Peta jalan penelitian (road map research) ............................................................................ 12 III. TUJUAN DAM MANFAAT PENELITIAN ....................................................................................... 14 3.1. Tujuan penelitian .................................................................................................................. 14 3.2. Manfaat khusus penelitian. .................................................................................................. 14 IV. METODE PENELITIAN ................................................................................................................ 15 4.1. Pendahuluan ......................................................................................................................... 15 4.2. Uraian penelitian tahun pertama ......................................................................................... 16 4.3. Lokasi penelitian ................................................................................................................... 18 4.4. Bahan penelitian ................................................................................................................... 18 9. Air kapur .................................................................................................................................... 22 4.5. Peralatan penelitian .............................................................................................................. 22 4.6. Pengujian agregat yang digunakan dalam penelitian ........................................................... 28 3.6.1. Pengujian Agregat Halus .............................................................................................. 28 3.6.2. Pengujian Agregat kasar ............................................................................................... 32 4.7. Pembuatan dan perawatan beton ........................................................................................ 34 4.8. Pengujian karakteristik mekanik beton. ............................................................................... 39 iii | P a g e 4.9. V. Ringkasan standar penelitian ................................................................................................ 43 HAHIL PENELITIAN ......................................................................................................................... 44 4.1. Hasil analisa material ............................................................................................................ 44 4.1.1. Hasil analisa semen portland......................................................................................... 44 4.1.2. Hasil analisa fly ash....................................................................................................... 44 4.1.3. Hasil analisa agregat halus ............................................................................................ 45 4.1.4. Hasil analisa agregat kasar ............................................................................................ 47 4.2. Hasil rancangan campuran beton ......................................................................................... 49 4.3. Hasil pengujian sifat mekanik beton ..................................................................................... 50 4.3.1. Pengujian Kuat tekan beton .......................................................................................... 50 4.3.2. Pengujian Kuat tarik belah beton .................................................................................. 53 4.3.3. Pengujian Kuat lentur beton .......................................................................................... 55 4.4. Hasil pengujian durabilitas beton ......................................................................................... 57 4.4.1. Pengujian berat volume beton ....................................................................................... 57 4.4.2. Pengujian serapan air beton .......................................................................................... 58 4.4.3. Pengujian perendaman beton dengan air garam ............................................................ 60 4.4.4. Pengujian perendaman beton dengan larutan asam sulfat ............................................. 61 VI. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA ............................................................................................ 64 6.1 Data hasil penelitian tahun pertama .......................................................................................... 64 6.2 Rencana penelitian tahun kedua ................................................................................................ 64 VII. KEHIMPULAN DAN HARAN ......................................................................................................... 65 7.1. Kesimpulan ............................................................................................................................ 65 7.2. Haran ..................................................................................................................................... 66 DAFTAR PUHTAKA ................................................................................................................................. 68 Lampiran Peratalatan/prasarana yang diperlukan dalam penelitian .............................................. 70 Lampiran Husunan Organisasi Tim Peneliti/Pelaksana dan Pembagian Tugas ................................. 71 LAMPIRAN RANCANGAN CAMPURAN BETON .................................................................................. 72 HAHIL PENGUJIAN FLY ASH................................................................................................................ 82 Lampiran publikasi Jurnal Internasional ........................................................................................... 93 Lampiran draft publikasi jurnal nasional......................................................................................... 100 iv | P a g e DAFTAR TABEL Tabel II-1 Senyawa Kimia pada Fly ash ................................................................................................. 8 Tabel II-2 Kelebihan dan kekurangan beton ......................................................................................... 10 Tabel IV-1 Matrix benda uji penelitian tahun pertama ......................................................................... 17 Tabel IV-2 Persen Butir Lewat Ayakan (%) untuk Agregat dengan Butir Maksimum 20 mm ............ 32 Tabel IV-3 Gradasi agregat kasar (SNI 03-2834-2000) ........................................................................ 33 Tabel IV-4. Nilai faktor k ..................................................................................................................... 34 Tabel IV-5 Nilai deviasi standar (S) (Wuryati, 2001)........................................................................... 34 Tabel IV-6 Penetapan nilai slump adukan beton .................................................................................. 35 Tabel IV-7 Perkiraan kadar air bebas yang dibutuhkan untuk beberapa tingkat kemudahan pengerjaan beton...................................................................................................................................................... 36 Tabel IV-8 Standart Penelitian .............................................................................................................. 43 Tabel V-1 Hasil analisa fly ash ............................................................................................................. 44 Tabel V-2 Hasil Pengujian Agregat Halus ............................................................................................ 45 Tabel V-3 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus .............................................................................. 46 Tabel V-4 Hasil Pengujian Agregat Kasar ............................................................................................ 47 Tabel V-5 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar .............................................................................. 48 Tabel V-6 Rancangan campuran beton ................................................................................................. 50 Tabel V-7 Analisis Perhitungan Kuat Tekan Beton Normal ................................................................ 50 Tabel V-8 Analisis Perhitungan Kuat Tekan Beton yang Dicampur dengan Fly ash dari PLTU Jepara .............................................................................................................................................................. 50 Tabel V-9 Analisis Perhitungan Kuat Tekan Beton yang Dicampur dengan Fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo .............................................................................................................. 51 Tabel V-10 Analisis Perhitungan Kuat Tarik Belah Beton ................................................................... 53 Tabel V-11 Analisis Pengujian Kuat lentur Beton................................................................................ 55 Tabel V-12 Analisis Berat Isi Beton ..................................................................................................... 57 Tabel V-13 Analisis Serapan Air Beton ............................................................................................... 58 Tabel V-14 Hasil pengujian kuat tekan rata-rata beton pada perendaman air garam. ......................... 60 v|Page DAFTAR GAMBAR Gambar II-1 Perbedaan bentuk partikel fly ash dan slag ........................................................................ 6 Gambar II-2 peta jalan penelitian.......................................................................................................... 13 Gambar IV-1Rencana tahapan penelitian ............................................................................................. 15 Gambar IV-2 Urutan kegiatan penelitian tahun I.................................................................................. 16 Gambar IV-3 Semen Portland jenis PPC merk Semen Gresik ...................................................... 18 Gambar IV-4 Pasir untuk penelitian ..................................................................................................... 19 Gambar IV-5 Kerikil ............................................................................................................................. 20 Gambar IV-6 Fly ash ............................................................................................................................ 21 Gambar IV-7 Asam Sulfat .................................................................................................................... 21 Gambar IV-8 Garam ............................................................................................................................. 21 Gambar IV-9 Begisting/ cetakan beton ................................................................................................. 22 Gambar IV-10 Gelas ukur dalam penelitian ......................................................................................... 23 Gambar IV-11 Timbangan .................................................................................................................... 23 Gambar IV-12 Ayakan .......................................................................................................................... 24 Gambar IV-13 Mesin penggetar ........................................................................................................... 24 Gambar IV-14 Kerucut Abram’s........................................................................................................... 25 Gambar IV-15 Oven ............................................................................................................................. 25 Gambar IV-16 Desicator ....................................................................................................................... 26 Gambar IV-17 Molen pengaduk beton ................................................................................................. 26 Gambar IV-18 Bak perendaman ........................................................................................................... 27 Gambar IV-19 Hydraulic testing machine ......................................................................................... 27 Gambar IV-20 Cetok............................................................................................................................. 28 Gambar IV-21 Gelas ukur ..................................................................................................................... 28 Gambar IV-22 Grafik untuk menentukan factor air semen .................................................................. 35 Gambar IV-23 Grafik untuk menentukan prosentase agregat halus (Wuryati, 2001)........................... 37 Gambar IV-24 Pencetakan benda uji .................................................................................................... 38 Gambar IV-25 Perawatan benda uji ...................................................................................................... 38 Gambar IV-26 Uji kuat tekan pada kubus ............................................................................................ 40 Gambar IV-27 Uji kuat tarik pada silinder ........................................................................................... 40 Gambar IV-28 Uji kuat lentur pada balok ............................................................................................ 41 Gambar IV-29 Uji serapan air beton ..................................................................................................... 43 Gambar V-1 Grafik hubungan antara ukuran ayakan dan presentase lolos komulatif.......................... 46 Gambar V-2 Ayakan dan pasir.............................................................................................................. 47 Gambar V-3 Ayakan dan pasir.............................................................................................................. 48 Gambar V-4 Grafik hubungan antara ukuran ayakan dan presentase lolos komulatif.......................... 49 Gambar V-5 Pengujian kuat tekan beton .............................................................................................. 52 Gambar V-6 Grafik hubungan rata-rata kuat tekan beton dengan umur beton ..................................... 52 Gambar V-7 Diagram hasil rata-rata kuat tarik belah beton ................................................................. 54 Gambar V-8 Grafik hasil rata-rata kuat lentur beton ............................................................................ 56 Gambar V-9 Pengujian kuat lentur beton ............................................................................................. 56 Gambar V-10 Diagram hasil rata-rata berat isi beton ........................................................................... 58 Gambar V-11 Diagram hasil rata-rata serapan air beton ..................................................................... 59 vi | P a g e Gambar V-12 Hubungan antara kuat tekan rata-rata dengan variasi bahan tambah fly ash pada perendaman air garam ........................................................................................................................... 61 Gambar V-13 Hasil pengujian kuat tekan rata-rata beton pada perendaman air sulfat. ................. 62 Gambar V-14 Hubungan antara kuat tekan rata-rata dengan variasi bahan tambah fly ash pada perendaman air sulfat dan air tawar ...................................................................................................... 62 vii | P a g e Ringkasan Penelitian tentang Peningkatan Pemakaian Abu Terbang untuk Mengurangi Limbah Terbuang PLTU dalam Pembuatan High volume Fly ash (HVFA) Concrete memiliki tujuan jangka panjang yaitu mengurangi permasalahan limbah batu bara dan mengurangi pencemaran emisi gas rumah kaca dengan menurunkan pemakaian semen dalam pembuatan beton. Selain itu penelitian ini akan bermanfaat meningkatkan durabilitas beton karena sifat abu terbang yang telah terbukti meningkatkan durabilitas beton. Upaya peningkatan pemakaian abu terbang menggunakan teknologi High volume Fly ash (HVFA) Concrete dimana 50% bahan pengikat/ semen digantikan oleh abu terbang sehingga secara signifikan meningkatkan pemakaian abu terbang. Keunggulan HVFA concrete adalah, dalam pembuatan beton menggunakan cara yang identik dengan beton normal. Berdasarkan literatur HFVA concrete telah banyak dipakai dalam konstruksi bangunan dengan menggunakan abu terbang kelas F. Pada kenyataannya abu terbang yang ada di Indonesia sebagian besar adalah abu terbang kelas C. Oleh karenanya penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui sifat mekanik HVFA concrete dengan memanfaatkan fly ash kelas C dan material lokal dalam produksinya. Hasil penelitian menunjukkan, sifat mekanik High volume Fly ash Concrete lebih rendah dibandingkan sifat mekanik beton normal berdasarkan hasil pengujian kuat tekan, pengujian kuat tarik belah dan pengujian kuat lentur. Namun pemakaian high volume fly ash concrete menguntungkan dalam hal durabilitasnya berdasarkan pengujian serapan air, pengujian perendaman dalam larutan garam dan pengujian perendaman dalam larutan sulfat. Dengan demikian pemakaian fly ash kelas C dalam pembuatan HVFA concrete perlu perbaikan kandungan silika dalam fly ash dan perbaikan dalam rancangan campuran betonnya. Keywords: fly ash, high volume fly ash concrete, kuat tekan,kuat tarik, kuat lentur, durabilitas, larutan sulfat. viii | P a g e I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Abu batu bara adalah produk sampingan terutama dari pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) bertenaga batu baramerupakan partikel yang sangat halus dengan diameter antara 1 – 150 mikron meter dan berbentuk butiran bulat (Siddique, 2004 ). Abu bata bara meskipun merupakan produk sampingan namun memiliki kandungan silica (SiO2) yang tinggi sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan pozzolan pengganti sebagian atau seluruhnya terhadap bahan pengikat dalam pembuatan beton yaitu semen. Penggantian sebagian semen dalam jumlah yang signifikan dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi HVFA concrete. HVFA adalah beton dimana setidaknya 50% jumlah semen sebagai bahan pengikat digantikan fly ash baik berupa kelas F fly ash maupun kelas C fly ash (Malhotra and Mehta, 2005). Abu terbang kelas F adalah abu terbang yang memiliki total kandungan silika (SiO2), alumina (Al2O3), dan feri oksida (Fe2O3) lebih dari 70%, Sedangkan abu terbang kelas C memiliki kandungan ketiga material antara 50% - 70%. Meskipun penggantian semen mencapai 50%, namun beton yang memiliki tetap memiliki kekuatan yang memenuhi persyaratan sebagai bahan konstruksi. Bahkan sifat durabilitas HVFA concrete meningkat apabila dibandingkan beton normal, beton yang menggunakan hanya semen sebagai bahan pengikat (Bilodeau and Malhotra, 2000). Teknologi ini pertama kali diperkenalkan oleh peneliti dari canmet, dan telah dibuktikan dengan dibangunnya beberapa bangunan yang memanfaatkan HVFA concrete namun didominasi oleh abu terbang kelas F. Pemanfaatan teknologi HVFA concrete akan menguntungkan dipandang dari sudut lingkungan karena akan menurunkan emisi gas CO2 yang dihasilkan dari pemakaian semen dalam beton. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa pemakaian semen dalam industry 1|Page konstruksi memberikan kontribusi sekitar 7% produksi CO2, gas penyebab utama efek rumah kaca dan pemanasan global (Malhotra, 1999). Sehingga pemakaian abu terbang akan menguntungkan disebabkan oleh peningkatan pemakaian limbah PLTU, penurunan pemakaian semen dan meningkatnya sifat propertis beton yang dihasilkan. Pemakaian fly ash di dalam beton memiliki kekurangan yaitu, beton memerlukan waktu yang lama dalam proses hidrasinya, sehingga sangat penting menjaga lingkungan beton tersebut agar reaksi pozzolan dapat berlangsung dengan sempurna. Beton yang mengandung abu terbang lebih sensitif terhadap perawatan beton yang kurang baik dibandingkan beton normal. Sensitifitas perawatan beton meningkat dengan meningkatnya kandungan abu terbang di dalam beton (Ramezanianpur and Malhotra, 1995). Dari kajian pustaka diperoleh, ada beberapa upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi permasalahan lambatnya kuat perkembangan kuat tekan beton untuk high volume fly ash concrete yaitu dengan pemakaian air kapur atau perawatan beton dengan pemanasan (Elsageer et al., 2009, Solikin et al., 2011). Indonesia adalah negara penting dalam produksi batu bara dunia, karena merupakan pengekspor tebesar batu bara untuk keperluan pembangkit listrik (Wulandari, 2013). Di Indonesia abu batu bara (abu terbang) yang dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga batu bara (PLTU) semakin meningkat setiap tahun. Hal ini disebabkan meningkatnya produksi listrik di Indonesia dan konversi pembangkit listrik berbahan minyak dan gas menjadi berbahan bakar batu bara. Pada tahun 2000 produksi abu terbang mencapai 250.000 Ton pertahun dan meningkat sebelas kali lipat pada tahun 2009 (Sufriady, 2010). Jenis abu terbang di Indonesia 85% nya adalah low rank fly ash (lignite dan sub bituminous), dimana jenis abu terbang ini akan menghasilkan abu terbang kelas C (Sule and Matasak, 2012, Suprapto, 2009). 2|Page Melihat potensi besar yang belum dimanfaatkan secara optimal dan manfaat nyata yang bisa diperoleh dengan pemanfaatan abu terbang ini, maka proposal penelitian ini dibuat untuk meninjau aspek perbaikan properties abu terbang kelas C agar optimal sebagai bahan HVFA concrete dengan teknik utama yaitu melengkapi bahan mineral yang diperlukan dalam proses hidrasinya. 1.2. Perumusan masalah Dari latar belakang yang disampaikan dapat dibuat perumusan masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah: 1. Seberapa jauh perbedaan sifat properties abu terbang kelas C yang tersedia di pasar Indonesia? 2. Bagaimana pengaruh pemakaian air kapur terhadap sifat properties HVFA concrete? 3. Bagaimana pengaruh pemakaian air kapur terhadap sifat durabilitas HVFA concrete? 1.3. Tujuan penelitian Tujuan dilakukannya penelitian tentang adalah yang terbagi menjadi 3 tahun penelitian, sedangkan tujuan penelitian pada tahun pertama adalah: Memperoleh kesimpulan sifat properties beton yang dihasilkan dengan melihat pengaruh sumber fly ash yang tersedia sebagai material High volume fly ash concrete untuk pembuatan beton mutu normal. 1.4. Manfaat khusus penelitian. Selain tercapainya tujuan penelitian, terdapat pula manfaat khusus yang akan dicapai setelah dilakukannya penelitian yaitu: 1. Meningkatnya studi pemanfaatan fly ash dalam jumlah yang signifikan untuk pembuatan beton. 2. Memberikan informasi tentang potensi pemanfaatan limbah abu terbang yang masih sedikit termanfaatkan. 3. Mengurangi permasalahan limbah batu bara. 4. Memperbaiki kualitas lingkungan dengan mengurangi secara signifikan pemakaian semen dalam pembuatan beton. 3|Page 1.5. Keutamaan penelitian Penelitian difokuskan pada penelitian fly ash kelas C, karena fly ash kelas C merupakan bagian terbesar dari fly ash yang ada di Indonesia. Sehingga pemanfaatan abu terbang dalam jumlah yang signifikan akan mengurasi permasalahan limbah pembakaran batu bara dan juga mengurangi pemakaian semen sebagai bahan pengikat beton. Penelitian ini akan membahas metode pemanfaatan abu terbang dalam jumlah yang signifikan khususnya untu kelas C dengan memperbaiki sifat properties abu terbang maupun memperbaiki proses hidrasi bahan pengikat sehingga dihasilkan beton dengan sifat mekanis yang sebanding dengan beton normal dan memiliki sifat durabilitas yang lebih baik. 1.6. Luaran penelitian. Luaran yang akan diperoleh setelah selesainya penelitian pada tahun I adalah: Pada tahun I penelitian akan difokuskan mempelajari sifat abu terbang kelas C dan mencari alternatif bahan yang sesuai untuk memperbaiki sifat abu terbang agar sesuai dipakai sebagai bahan High volume fly ash concrete. HVFA concrete yang dihasilkan ditujukan memiliki kekuatan (strength) yang sebanding dengan beton dengan kuat tekan normal. Luaran tahun pertama akan diseminasi dalam bentuk seminar nasional dan dipublikasikan dalam jurnal nasional. 4|Page II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pustaka yang relevan Semen yang ditemukan oleh Joseph Aspadin pada tahun 1824 adalah bahan pengikat komposit beton yang merupakan bahan utama dalam industri konstruksi (Oficemen, 2011). Data menunjukkan peningkatan yang tajam pemakaian semen dalam kurun waktu 4 dasawarsa terakhir hingga mencapai 21 milyar ton pertahun dewasa ini (Mehta, 1986, Mehta, 2004, Mehta and Meryman, 2009). Peningkatan jumlah pemakaian semen yang sangat besar menunjukkan bahwa beton merupakan bahan utama konstruksi bangunan. Disamping keuntungan yang diperoleh terdapat kerugian yang ditimbulkan akibat pemakaian beton sebagai bahan konstruksi ditinjau dari sisi lingkungan. Kerugian yang ditimbulkan adalah, dengan peningkatan jumlah pemakaian beton, jumlah emisi gas CO2 ke atmosfer juga meningkat (Flower and Sanjayan, 2007). Hal ini disebabkan setiap satu ton semen yang dipakai untuk membuat beton akan memproduksi sebanyak 0,99 ton gas karbon dioxide (CO2) (Humphreys and Mahasenan, 2002). Peningkatan emisi gas CO2 keatmosfer meningkatkan masalah efek rumah kaca dan menjadi penyebab peningkatan pemanasan global. Menurut Malhotra (1999), pemakaian semen dalam industri konstruksi secara global menyumbang 7% dari jumlah emisi gas CO2 yang disebabkan oleh aktivitas manusia. Untuk mengurangi efek buruk terhadap lingkungan dari pemakaian semen, maka upaya penggantian semen sebagai bahan pengikat beton baik seluruhnya maupun sebagian perlu didukung. Bahan pengganti semen yang saat ini sering digunakan adalah silica fume, copper slag dan fly ash (abu terbang), dimana abu terbang merupakan bahan pengganti yang paling luas dipakai saat ini (Kosmatka et al., 2003). Fly ash adalah produk sampingan terutama dari pembangkit listrik tenaga batubara merupakan partikel yang sangat halus dengan diameter antara 1 – 150 mikron meter dan berbentuk butiran bulat (Siddique, 2004 ). 5|Page Fly ash Slag Gambar II-1 Perbedaan bentuk partikel fly ash dan slag Salah satu teknologi pemanfaatan abu terbang yang mengurangi secara signifikan pemakaian semen dalam pembuatan beton dan menggunakan cara produksi yang identik dengan pembuatan beton normal adalah high volume fly ash concrete (HVFA). HVFA adalah beton dimana setidaknya 50% jumlah semen sebagai bahan pengikat digantikan fly ash baik berupa kelas F fly ash maupun kelas C fly ash (Malhotra and Mehta, 2005). Meskipun pemakaian fly ash akan menurunkan kekuatan awal beton, namun dengan masih berlangsungnya reaksi pozzolanic maka kekuatan beton beton akan meningkat dalam jangka waktu yang lama (Bilodeau and Malhotra, 2000, Nawy, 1996). Pemanfaatan abu terbang yang memiliki kandungan silika (SiO2) yang tinggi memberikan kontribusi positif terhadap proses hidrasi semen, karena Silika akan mengikat Ca(OH)2 untuk membentuk C-S-H gel yang membantu meningkatkan kekuatan beton. Seperti diketahui Ca(OH)2 adalah produk hidrasi semen yang memiliki sifat mudah larut dalam air dan memiliki kekuatan yang rendah (Oner et al., 2005). Dalam kenyataan pemakaian teknologi HVFA concrete lebih banyak memanfaatkan abu terbang kelas F (Malhotra and Mehta, 2005). Hal ini disebabkan, abu terbang kelas F memiliki kadar silika (SiO2) yang lebih tinggi dibandingkan abu terbang kelas C (ASTM C 618-03, 2003). Di Indonesia abu batu bara (abu terbang) yang dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga batu bara (PLTU) semakin meningkat setiap tahun. Hal ini disebabkan meningkatnya produksi listrik di Indonesia dan konversi pembangkit listrik berbahan minyak dan gas menjadi batu bara. Pada tahun 2000 produksi abu terbang mencapai 250.000 pertahun dan meningkat sebelas kali lipat pada tahun 2009 (Sufriady, 2010). Jenis fly ash di Indonesia 85% nya adalah low rank fly ash (lignite dan sub bituminous), dimana jenis fly ash ini akan menghasilkan abu terbang kelas C (Sule and Matasak, 2012, Suprapto, 2009). 6|Page Pemakaian fly ash di dalam beton memiliki kekurangan yaitu, beton memerlukan waktu yang lama dalam proses hidrasinya, sehingga sangat penting menjaga lingkungan beton tersebut agar reaksi pozzolan dapat berlangsung dengan sempurna. Beton yang mengandung abu terbang lebih sensitif terhadap perawatan beton yang kurang baik dibandingkan beton normal. Sensitifitas perawatan beton meningkat dengan meningkatnya kandungan abu terbang di dalam beton (Ramezanianpur and Malhotra, 1995). 2.2. Studi pendahuluan Dalam upaya memperbaiki kelemahan pemakaian abu terbang di dalam beton apalagi dalam jumlah yang cukup besar atau high volume fly ash (HVFA) concrete, maka telah dilakukan beberapa penelitian seperti: a. Penambahan bahan yang kaya akan kandungan silika dapat meningkatkan reaksi pozzolan abu terbang . b. Peningkatan kehalusan abu terbang sangat membantu meningkatkan kecepatan reaksi pozzolan di dalam abu terbang (Copeland et al., 2001, Xu, 1997). c. Penelitian tentang perawatan beton dalam jangka yang panjang akan menghasilkan kekuatan beton yang setara dengan beton normal setelh perawatan selama 91 hari (Hansen, 1990, Sivasundaram et al., 1990). d. Perawatan dengan meningkatkan suhu lingkungan menjadi 500C dapat mempercepat perkembangan kuat tekan HVFA concrete sehingga setara dengan beton normal pada umur 28 hari (Elsageer et al., 2009). e. Pemakaian air kapur sebagai air pencampur HVFA mortar dapat mempercepat perkembangan kuat tekan mortar dimana akan setara dengan mortar semen setelah 28 hari bahkan lebih tinggi setelah 56 hari (Solikin et al., 2011). Ada beberapa penelitian serupa yang pernah dilakukan oleh peneliti terdahulu antara lain : 1. Alex Kurniawandy, Zulfikar Djauhari, Elpin Tua Napitu Alex Kurniawandy, Zulfikar Djauhari, Elpin Tua Napitu (2011) dalam jurnal penelitian yang berjudul “Pengaruh Abu Terbang terhadap Karakteristik Mekanik Beton Mutu Tinggi”. Tujuan penelitian adalah melakukan kajian dengan variasi komposisi campuran abu terbang terhadap karakteristik mekanik beton mutu tinggi dengan parameter tinjauan adalah modulus elastis, nilai susut, kuat tekan dan kuat tarik belah. Melakukan kajian visualisasi antara beton yang mengandung fly ash dan beton normal dengan menggunakan Scanning Electronic Microscope (SEM). 2. P. Kumar Mehta 7|Page P. Kumar Mehta (2004) dalam jurnal yang berjudul “ High Performance High volume Fly ash Concrete for Sustainable Development”. volume tinggi fly ash sistem beton membahas isu yang keberlanjutan dan memungkinkan industri konstruksi beton untuk menjadi lebih berkelanjutan . Tinjauan singkat disajikan dari teori dan praktek dengan konstruksi campuran beton yang mengandung lebih dari 50 % fly ash oleh massa semen pada material. Mekanisme dibahas dimana penggabungan volume tinggi fly ash pada beton mengurangi kebutuhan air, meningkatkan workability, meminimalkan retak akibat susut termal dan pengeringan , dan meningkatkan daya tahan untuk Penguatan korosi, serangan sulfat, dan ekspansi alkali - silika . Untuk negara-negara seperti China dan India, teknologi ini dapat memainkan peran penting dalam memenuhi besar permintaan untuk infrastruktur secara berkelanjutan. 3. Inderpreet Kaur Inderpreet Kaur (2005) dalam thesis yang berjudul “ Mechanical Properties of high volume Fly ash (HVFA) Concrete Subjected to Elevated Temperature up to 120°C”. Tujuan dari penelitian ini digunakan menentukan karakteristik mekanik antara lain kuat tekan, kuat tarik, kuat lentur dan modulus elastisitas yang menggunakan campuran fly ash yang bervariasi antara 30%, 40%, dan 50% pada fly ash dengan suhu kamar yang berbeda antara 80°C, 100°C, dan 120°C. Perbedaan penelitian yang saya lakukan dengan penelitian yang sebelumnya adalah berbeda pada pengaruh perbedaan sumber fly ash dan cara pengujian pada berat volume dan serapan air beton serta tidak memperhatikan suhu kamar pada fly ash. 2.3. Fly ash/ abu terbang Fly ash (abu terbang) adalah bagian dari sisa pembakaran batu bara pada boiler pembangkit listrik tenaga uap dan industri yang berbentuk partikel halus dan bersifat pozzoland, berarti abu terbang tersebut dapat bereaksi dengan kapur pada suhu kamar (24°C27°C) dengan adanya media air membentuk senyawa yang sifatnya mengikat. Pada pembakaran abu batu bara pada pembangkit listrik tenaga uap terbentuk 2 jenis abu yaitu abu terbang (fly ash) dan abu dasar (bottom ash). Partikel yang terbawa gas buang disebut fly ash (abu terbang) sedangkan abu yang tertinggi dan dikeluarkan dari bawah tungku disebut abu dasar. (Tjokrodimulyo, 1996) dalam (Suarnita, 2011). Fly ash (abu terbang) dapat dibedakan menjadi 3 jenis (ASTM C618-03) sebagai berikut: Tabel II-1 Senyawa Kimia pada Fly ash 8|Page Senyawa Kimia Oksida Silika (SiO2) + Oksida Alumina (Al2O3) + Oksida Besi (Fe2O3), minimum % Trioksida Sulfur (SO3), maksimum % Kadar air, maksimum % Kehilangan panas, maksimum % N 70 Kelas F 70 C 50 4 3 10 5 3 6 5 3 6 1.Keunggulan Penggunaan Fly ash (Abu Terbang) Penggunaan fly ash (abu terbang) dalam campuran beton memiliki berbagai keunggulan antar lain (Nugraha,Antoni, 2007:106) : a. Pada beton segar 1) Kehalusan dan bentuk partikel fly ash (abu terbang) yang bulat dapat meningkatkan workability. 2) Mengurangi terjadinya kelecakan. b. Pada beton keras 1) Konstribusi peningkatan kuat tekan beton pada umur setelah 52 hari. 2) Meningkatkan durabilitas beton. 3) Meningkatkan kepadatan (density) beton. 4) Mengurangi terjadinya penyusutan beton. 2. Kelemahan Penggunaan Fly ash (Abu Terbang) Kelemahan penggunaan fly ash (abu terbang) adalah (Suarnita, 2011:5) : a. Pemakaian abu terbang kurang baik untuk pengerjaan beton yang memerlukan waktu pengerasan dan kekuatan awal yang tinggi karena proses pengerasan dan penambahan kekuatan betonnya agak lambat yang disebabkan karena terjadi reaksi pozzoland. b. Pengendalian mutu harus sering dilakukan karena mutu fly ash (abu terbang) sangat tergantung pada proses (suhu pembakarannya) serta jenis batu baranya. 3. Sifat-Sifat Fly ash (Abu Terbang) Sifat-sifat abu terbang antara lain (Suarnita, 2011:3) : a. Warna Abu terbang berwarna abu-abu, bervariasi dari abu-abu muda sampai abu-abu tua. Makin muda warnanya sifat pozzolannya makin baik. Warna hitam yang sering timbul disebabkan karena adanya karbon yang dapat mempengaruhi mutu abu terbang. b. Komposisi Unsur pokok abu terbang adalah silikon dioksida SiO2 (30%-60%), aluminium oksida Al2O3 (15%-30%), karbon dalam bentuk batu bara yang tidak terbakar 9|Page (bervariasi hingga 30%). Kalsium oksida Cao (1%-7%) dan sejumlah kecil magnesium oksida MgO dan sulfur trioksida SO3. c. Sifat Pozzolan Sifat pozzolan adalah sifat bahan yang dalam keadaan halus dapat bereaksi dengan kapur padam aktif dan air pada suhu kamar (24°C-27°C) membentuk senyawa yang padat tidak larut dalam air. d. Kepadatan (density) Kepadatan abu terbang bervariasi, tergantung pada besar butir dan hilang pijarnya. Biasanya berkisar antara 2.43 gr/cc sampai 3 gr/cc. Luas permukaan spesifik rata-rata 225 m2/kg – 300 m2/kg. Ukuran butiran yang kecil kadang-kadang terselip dalam butiran yang besar yang mempunyai fraksi lebih besar dari 300 µm. e. Hilang pijar Hilang pijar menentukan sifat pozzolan abu terbang. Apabila hilang pijar 10% 20% berat kadar oksida kurang sehingga daya ikatnya kurang yang berarti sifat pozzolannya kurang. 2.4. Beton Beton adalah suatu campuran antar semen, agregat kasar, agregat halus dan air yang di campur menjadi satu dan biasanya ditambah dengan zat aditif seperti fly ash (abu terbang) yang digunakan untuk mengikat dan mengisi rongga-rongga pada agregrat kasar dan agregat halus. II.3.1. Kelebihan dan Kekurangan Beton Tabel II-2 Kelebihan dan kekurangan beton Kelebihan • Dapat dibuat dengan mudah • Mampu memikul beban yang berat • Tahan terhadap temperature yang tinggi • Biaya pemeliharaan yang kecil Sumber: (Mulyono 2004:4-5) • • • • Kekurangan Bentuk yang telah dibuat sulit diubah Berat Daya pantul suara yang besar Tegangan tarik rendah II.3.2. Sifat-sifat beton Menurut Subakti (1995:142) sifat-sifat beton adalah : a. Kedap air (watertight) 10 | P a g e b. Awet (durable) c. Tidak banyak mengalami penyusutan (shrinkage) d. Tidak retak-retak (crack) e. Tidak timbul karang beton (honeycombing) f. Tidak menjadi lapuk (efflorescence) g. Tidak pecah-pecah (Spaling) h. Permukaan halus tahan terhadap pengausan (abrasion) II.3.3. Parameter-parameter yang paling memenuhi kekuatan beton a. Kualitas semen b. Proporsi semen terhadap campuran c. Kekuatan dan kebersihan agregat d. Interaksi atau adhesi antara pasta semen dengan agregat e. Pencampuran yang cukup dari bahan-bahan pembentuk beton f. Penempatan yang benar, penyelesaian dan pemadatan beton g. Perawatan beton h. Kandungan klorida tidak melebihi 015 % dalam beton yang diekspos dan 1% bagi beton yang tidak diekspos (Nawy, 1985) dalam (Mulyono,2004). II.3.4. Kinerja beton Ada 3 kinerja beton yang dibutuhkan dalam pembuatan beton antara lain (Mulyono, 2004:6) : 1. Harus memenuhi kriteria konstruksi adalah dapat dengan mudah dikerjakan dan dibentuk serta mempunyai nilai ekonomis. 2. Kekuatan tekan. 3. Durabilitas (keawetan). II.3.5. Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan beton a. Semen Menurut Mulyono (2004:19) semen merupakan bahan campuran yang secara aktif setelah berhubungan dengan dengan air. Sedangkan menurut SNI 15-2049-2004 semen portland adalah semen hidraulis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak semen portland terutama yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan digiling bersamasama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk Kristal senyawa kalsium sulfat dan boleh ditambah dengan bahan tambah lain. 11 | P a g e Bahan utama pembentuk semen Portland adalah kapur (CaO), silika (SiO3), alumina (Al2O3), sedikit magnesia (MgO), dan terkadang sedikit alkali. Untuk mengontrol komposisinya, terkadang ditambahkan oksida besi (Mulyono, 2004:27). b. Agregat Kandungan dalam suatu agregat dalam campuran beton biasanya sangat tinggi. Komposisi agregat tersebut berkisar 60%-70% dari berat campuran beton. Walaupun fungsinya hanya sebagai pengisi, tetapi karena komposisinya yang cukup besar, agregat ini pun menjadi penting. Agregat yang digunakan dalam campuran beton dapat berupa agregat alam atau agregat buatan (artificial aggregates). Secara umum agregat dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, yaitu agregat kasar dan agregat halus. Batas ukuran agregat halus dan ukuran kasar yaitu 4,8 mm (British Standard) atau 4,75 mm (Standar ASTM). Agregat kasar adalah batuan yang ukuran butirnya lebih besar dari 4,8 mm (4,75mm). Sedangkan agregat halus adalah batuan yang lebih kecil dari 4,8 mm (4,75 mm). Agregat yang biasanya dibuat dalam suatu campuran beton biasanya berukuran lebih kecil dari 40mm (Mulyono, 2004:65). c. Air Air diperlukan dalam pembuatan beton untuk memicu proses kimiawi semen, membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang mengandung senyawa-senyawa yang berbahaya, yang tercemar garam, minyak, gula, atau bahan kimia lainnya, bila dipakai dalam campuran beton akan menurun kualitas beton. Air yang berlebihan dalam suatu campuran beton akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak tercapai seluruhnya, sehingga akan mempengaruhi kekuatan beton. (Mulyono, 2004:51). 2.5. Peta jalan penelitian (road map research) Untuk memperjelas tahapan penelitian dan target yang hendak dicapai pada setiap tahapannya, maka dibuatlah peta jalan penelitian yang memuat tahapan penelitian yang akan dilakukan selama 9 tahun. 12 | P a g e 2014 2015 High volume fly ash concrete (HVFA concrete) Normal strength High strength concrete concrete Materials of research - Fly ash from 3 different sources - Three levels of strength of concrete - Two addition materials i.e : o Lime water for class F fly ash o High silica material and lime water for class C Fly ash Test of HVFA concrete - Properties of fresh concrete - Mechanical properties of the concrete - Durability properties of the concrete - Bonding test / structural test - Shrinkage and creep test - Leaching test 2016 2017 Application of HVFA concrete Self compacting concrete (SCC) Materials for research - Fly ash from 3 different sources - Three levels of strength of concrete - Additional of fibre - Two addition materials, same as in HVFA concrete 2018 Precast concrete Foamed concrete Materials for research - Fly ash from 3 different sources - Two levels of strength of concrete - Two addition materials, same as in HVFA concrete - Fly ash from 3 different sources - Three levels of strength of concrete - Additional of fibre - Two addition materials, same as in HVFA concrete Test method - Properties of fresh concrete - Mechanical properties of the concrete - Durability properties of the concrete - Bonding test / structural test - Shrinkage and creep test - Leaching test 2019 2020 2021 Geopolymer concrete and its application Materials of research - Fly ash from 3 different sources - Three levels of strength of concrete - Two addition materials i.e : o First alkali liquid for class F fly ash o Second alkali liquid for class C Fly ash Included Application Test method - Properties of fresh concrete - Mechanical properties of the concrete - Durability properties of the concrete - Bonding test / structural test - Shrinkage and creep test - Leaching test Gambar II-2 peta jalan penelitian 13 | P a g e 2022 Recommendation for utilization of fly ash in Indonesia III. TUJUAN DAM MANFAAT PENELITIAN 3.1. Tujuan penelitian Tujuan dilakukannya penelitian tentang adalah yang terbagi menjadi 3 tahun penelitian, sedangkan tujuan penelitian pada tahun pertama adalah: Memperoleh kesimpulan sifat properties beton yang dihasilkan dengan melihat pengaruh sumber fly ash yang tersedia sebagai material High volume fly ash concrete untuk pembuatan beton mutu normal. 3.2. Manfaat khusus penelitian. Selain tercapainya tujuan penelitian, terdapat pula manfaat khusus yang akan dicapai setelah dilakukannya penelitian yaitu: 5. Meningkatnya studi pemanfaatan fly ash dalam jumlah yang signifikan untuk pembuatan beton. 6. Memberikan informasi tentang potensi pemanfaatan limbah abu terbang yang masih sedikit termanfaatkan. 7. Mengurangi permasalahan limbah batu bara. 8. Memperbaiki kualitas lingkungan dengan mengurangi secara signifikan pemakaian semen dalam pembuatan beton. 14 | P a g e IV. METODE PENELITIAN 4.1. Pendahuluan Tahapan penelitian yang dilakukan selama tiga tahun ditunjukkan dalam tahapan penelitian berikut ini: 2014 2015 High volume fly ash concrete (HVFA concrete) Normal Strength concrete High strength concrete Materials of research Materials of research - Fly ash class C from 3 different - Fly ash class C from reliable sources sources - Three levels of strength of concrete - Three levels of fly ash contents - Two addition materials i.e : - Two addition materials i.e : o High silica material o High silica material o Lime water as hydration water o Lime water as hydration water 2016 Application of HVFA concrete Self compacting concrete (SCC) Materials for research - Fly ash from reliable sources - Three levels of fly ash contents - Three levels of strength of concrete - Two addition materials, same as in HVFA concrete Test of HVFA concrete - Chemical content of fly ash - Properties of fresh concrete - Mechanical properties of the concrete Test method - Properties of fresh concrete - Mechanical properties of the concrete - Durability properties of the concrete - Bonding test / structural test - Shrinkage test Test of HVFA concrete - Durability properties of the concrete - Bonding test / structural test - Shrinkage test - Microstructure analysis Gambar IV-1Rencana tahapan penelitian Tahapan penelitian yang diajukan dalam penelitian ini (Gambar 3.1) adalah rencana penelitian jangka pendek penelitian (3 tahun) yang merupakan bagian dari rencana penelitian jangka panjang sebagaimana digambarkan dalam peta jalan penelitian (Gambar 2.1). Tahapan penelitian jangka pendek terdiri dari 2 tema penelitian yaitu penelitian tentang High volume Fly ash (HVFA) Concrete dan penelitian tentang aplikasi HVFA concrete. Penelitian tentang HVFA concrete dimaksudkan untuk melakukan analisis rancangan campuran HVFA concrete untuk memproduksi beton dengan kuat tekan mutu normal pada tahun I dan memproduksi beton mutu tinggi pada tahun II. Sedangkan penelitian tentang aplikasi HVFA concrete dilaksanakan dengan memanfaatkan HVFA concrete dalam pembuatan self compacting concrete. Secara urutan, penelitian pertama dilakukan terlebih dahulu sebagai studi awal untuk memperoleh kesimpulan sifat properties HVFA concrete. Setelah diperoleh properties dasar HVFA concrete maka dapat dilanjutkan penelitian tentang aplikasi HVFA concrete 15 | P a g e dalam pembuatan teknologi beton yang lain yaitu self compacting concrete (SCC). Kedua penelitian dilakukan secara simultan, dalam pengertian pada 3 tahun masa penelitian, penelitian dilakukan secara menerus dan data yang diperoleh akan saling melengkapi agar diperoleh data penelitian yang lengkap sehingga dapat ditulis dalam sebuah jurnal yang bereputasi International. 4.2. Uraian penelitian tahun pertama Gambar IV-2 Urutan kegiatan penelitian tahun I A. Persiapan bahan penelitian 1. Fly ash yang digunakan berasal dari 3 sumber yang berbeda yaitu dari PLTU Jepara, PLTU mini, dan fly ash yang beredar di pasaran untuk memperoleh data properties fly ash yang beredar di masyarakat. 2. Untuk memperkaya kandungan silika dalam fly ash digunakan bahan silica fume dan abu sekam padi. 3. Air yang digunakan mencampur beton berupa air kapur, agar mempercepat reaksi hidrasi semen. B. Rancangan campuran beton 1. Metode rancangan campuran yang digunakan adalah metode DOE (Departemen of Environment) 2. Mutu beton yang dipakai ada 3 buah yaitu fc’ = 15 MPa, fc’ = 25 MPa, dan fc’ = 35 MPa. C. Perawatan 16 | P a g e Perawatan yang digunakan adalah dengan perendaman dalam air hingga berumur 56 hari. D. Pengujian 1. Pengujian kandungan kimia dilakukan terhadap fly ash, silica fume dan abu sekam padi. 2. Pengujian kuat tekan dilakukan untuk mengetahui perkembangan kuat tekan beton (3, 7, 14, 21, 28, 56, 91 hari). 3. Pengujian splitting test, lentur beton, modulus elastisitas, berat volume dan kadar air dilakukan pada umur 28, 56 dan 91 hari. E. Analisis Analisis dilakukan untuk mengetahui sifat properties beton berdasarkan data-data pengujian dengan Microsoft excel. Selain itu digunakan software Minitab memperoleh faktor yang paling berpengaruh dalam hasil pengujian. F. Kesimpulan Dari rangkaian penelitian tahun pertama akan diperoleh kesimpulan seberapa potensi pemakaian fly ash di Indonesia untuk pembuatan high volume fly ash concrete. Tabel IV-1 Matrix benda uji penelitian tahun pertama No Nama pengujian 1. Uji fly ash, silica Mencari kandungan kimia fume dan abu sekam padi Slump test Pengujian workability beton segar Kuat tekan Pengujian perkembangan kuat tekan beton sesuai mutu dan umur 2. 3. Uraian pengujian 4. Kuat lentur Pengujian kekuatan lentur 5. Tensile test Pengujian kuat tarik beton dengan uji belah silinder 6 Modulus elastisitas Pengujian mencari modulus elastisistas HVFA concrete 7 Berat volume dan kadar air Pengujian berat volume dan kadar air beton yang dihasilkan 17 | P a g e Benda uji serbuk Beton segar Silinder dia. 100 mm; tinggi 200 mm Balok 100 x 100 x 350 mm Silinder dia. 150 mm; tinggi 300 mm Silinder dia. 100 mm; tinggi 200 mm Silinder dia. 100 mm; tinggi 200 mm Jumlah benda uji @ 1 kg 3 unit 105 buah 27 buah 27 buah 45 buah 27 buah 4.3. Lokasi penelitian Lokasi penelitian akan dilakukan di beberapa tempat sesuai keperluannya, yaitu: - Pembuatan dan pengujian beton, akan dilakukan di laboratorium Teknik Sipil Fak. Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah memiliki peralatan yang memadai untuk pembuatan beton dan pengujiannya. - Pengujian kandungan kimia fly ash dilakukan di laboratorium Baristand Surabaya. - Pengujian microstructure dilakukan di Laboratorium Lemigas Jakarta 4.4. Bahan penelitian Bahan penelitian dipilih dari bahan-bahan yang ada di sekitar Surakarta dengan alasan kemudahan mendapatkan material dan agar pembuatan benda uji sesuai kondisi lingkungan. Uraian bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Air Air dalam penelitian ini diperlukan sebagai campuran pembuatan beton dan perawatan (curing) benda uji beton dengan cara perendaman. Air yang digunakan berasal dari Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Semen portland Semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen Portland jenis I merk Gresik dalam kemasan 40 kg. Secara visual menunjukan semen dalam keadaan yang baik, kemasan tertutup rapat dan butir-butir semen tidak mengalami penggumpalan, sehingga semen layak untuk digunakan. Gambar IV-3 Semen Portland jenis PPC merk Semen Gresik 3. Agregat halus 18 | P a g e Agregat halus atau pasir adalah agregat yang memenuhi persyaratan ukuran butir yaitu lolos ayakan 4.75 mm (ASTM C33, 1982 dalam Mulyono , 2004). Agregat yang digunakan dalam penelitian ini dibeli dari took bahan bangunan setempat yang dipilih secara visual berkualitas baik. Agregat halus yang digunakan harus memenuhi persyaratan yaitu: 1) Kandungan zat organik pada agregat halus harus masuk standart warna antara no 1-3 jika tidak masuk dalam warna standart no 1-3 maka agregat halus tidak bisa digunakan dalam campuran beton. 2) Kandungan kadar lumpur dalam agregat halus maksimal 5 %. 3) Berat jenuh kering permukaan (saturated surface dry) pada agregat halus antara 2.5-2.7. 4) Penyerapan air dalam agregat halus maksimal 5 %. 5) Modulus halus butir antara 1.5-3.8. Pasir yang digunakan sebagai bahan campuran beton yaitu dalam kondisi SSD (Saturated Surface Dry) atau jenuh kering muka, dengan tujuan pasir tidak akan menyerap air yang diperlukan dalam reaksi hidrasi semen. Gambar IV-4 Pasir untuk penelitian 4. Agregat kasar Agregat kasar atau kerikil yang digunakan berasal dari penggilingan batu pecah CV. Jabal Rahma, Ngijo Kulon, Tasikmadu, Karanganyar.. Pemilihan bahan yang berasal dari tempat pemecahan batu dan bukan berasal dari took dimaksudkan agar diperoleh kualitas agregat kasar yang baik. Sebagaimana pasir. batu pecah yang akan digunakan dibuat dalam kondisi SSD (Saturated Surface Dry) atau jenuh kering muka, dengan tujuan kerikil tidak akan menyerap air yang diperlukan dalam reaksi hidrasi semen. Adapun syarat-syarat agregat kasar yang harus dipenuhi dalam suatu campuran beton adalah : 19 | P a g e 1) Berat jenuh kering permukaan (saturated surface dry) pada agregat kasar antara 2.5-2.7. 2) Penyerapan air dalam agregat kasar maksimal 3 %. 3) Modulus halus butir antara 5-8. Gambar IV-5 Kerikil 5. Fly ash Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari 2 sumber yang berbeda, yaitu: a. Fly ash yang berasal dari PLTU, dimana diharapkan fly ash ini telah memebuhi standar sebagai mineral admixture di dalam beton. Dalam hal ini fly ash berasala dari PLTU Jepara. b. Fly ash yang dibeli di pasaran, pemakaian fly ash yang dibeli di pasaran dimaksudkan sebagai kontrol apakah fly ash tersebut telah memenuhi standar mutu fly ash sebagai mineral admixture dalam pembuatan beton. Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan fly ash dari PLTU Jepara dan fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo. Perbedaan sumber Fly ash yang digunakan dimaksudkan untuk membandingkan kandungan mineral kedua jenis fly ash dan pengaruhnya terhadap sifat properties beton ketika digunakan sebagai bahan pembuatan high volume fly ash concrete 20 | P a g e Fly ash yang berasal UD Sinar Mandiri Mojosono Fly ash dari PLTU Jepara Gambar IV-6 Fly ash 6. Asam sulfat Asam sulfat (H2SO4) merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan. Asam sulfat memiliki sifat yang korosif. Larutan asam sulfat digunakan untuk perendaman beton. Dengan cara menambahkan asam sulfat ke dalam air sesuai dengan konsentrasi yang direncanakan. Gambar IV-7 Asam Sulfat 7. Garam Garam (NaCl) digunakan sebagai larutan untuk perendaman beton. Garam yang digunakan adalah garam kristal. Gambar IV-8 Garam 8. Begisting Begisting untuk penelitian ini dibuat dari multiplex ketebalan 1 cm dengan diperkuat kayu sebagai rangkanya. Begisting tersebut dimaksudkan sebagai bahan pencetak kubus beton dan balok beton untuk uji lentur, Gambar begisting yang disiapkan untuk penelitian ditunjukkan pada gambar berikut ini. 21 | P a g e Gambar IV-9 Begisting/ cetakan beton 9. Air kapur Air kapur merupakan suatu campuran antara air dan senyawa kimia tak berwarna atau berupa bubuk putih CaO. Penggunaan air kapur pada beton bertujuan untuk meningkatkan mutu beton. Pembuatan air kapur seperti yang dilakukan Febrian Deni Bastian pada penelitian “PKM-P Pengaruh Penambahan Air Kapur dalam Campuran Beton Terhadap Kuat Tekan Beton” dengan langkah-langkah pembuatan air kapur 10% dari volume air sebagai berikut: a. Kapur yang telah direndam ± 24 jam, disaring dengan saringan 0,355 mm. Setelah itu dibiarkan selama ± 24 jam, kapur akan mengendap dan air yang ada di atas permukaan diambil dan endapan kapurnya dibuang b. Campurkan air kapur dengan perbandingan volume, kira-kira 7 air : 1 kapur c. Aduklah larutan air kapur sampai merata 4.5. Peralatan penelitian Sebagian besar peralatan yang diperlukan dalam penelitian ini tersedia di Laboratorium Bahan Bangunan, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Gelas ukur Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume air pada waktu pemeriksaan kandungan lumpur, pemeriksaan bahan organik dan untuk mengukur air pada saat pembuatan benda uji. 22 | P a g e Gambar IV-10 Gelas ukur dalam penelitian 3. Timbangan Timbangan diperlukan untuk menimbang bahan-bahan untuk melakukan pengujian bahan, membuat campuran mortar, dan melakukan pengujian dinding panel beton berlubang yang dihasilkan. Gambar IV-11 Timbangan 4. Ayakan 23 | P a g e Ayakan yang dipakai dalam penelitian adalah ayakan yang berbentuk lingkaran dengan ukuran 38 mm, 19 mm, 9.5 mm, 4.8 mm, 2.4 mm, 1.2 mm, 0.60 mm, 0.30 mm, 0.15 mm dan pan untuk agregat kasar. Sedangkan ayakan untuk agregat halus 9.5 mm, 4.75 mm, 2.36 mm, 1.18 mm, 0.85 mm, 0.3 mm, 0.15 mm. Ayakan Gambar IV-12 Ayakan 5. Mesin penggetar ayakan Mesin ini digunakan sebagai alat penggetar dan sebagai tempat dudukan ayakan yang bisa digunakan untuk uji gradasi agregat halaus maupun kasar. Mesin penggetar Gambar IV-13 Mesin penggetar 6. Kerucut abrams Kerucut Abrams, berupa kerucut terpancung yang sangat bermafaat untuk pengujian slump test. kerucut Abram’s berbentuk kerucut terpancung dengan diameter atas 10cm, diameter bawah 20 cm dan tinggi 30 cm 24 | P a g e Gambar IV-14 Kerucut Abram’s 7. Oven Oven digunakan untuk mengeringkan bahan atau benda uji dalam pengujian bahan seperti, kadar air dan serapan air pasir serta serapan air beton. Gambar IV-15 Oven 25 | P a g e 8. Desicator Alat ini digunakan untuk mendinginkan atau menyimpan agregat setelah dioven agar kembali pada suhu ruang. Selain itu desicator digunakan dalam proses vacuum dan penjenuhan benda uji. Gambar IV-16 Desicator 10. Mollen Mollen adalah alat diperlukan untuk mengaduk bahan-bahan pembuat mortar agar diperoleh campuran yang homogen dan kualitas beton yang relative sama. Molen yang digunakan memiliki kapasitas 0,3 m3. Gambar IV-17 Molen pengaduk beton 11. Bak tempat perendaman beton 26 | P a g e Bak ini diisi air digunakan sebagai tempat perawatan beton sesuai dengan umur yang direncanakan. Gambar IV-18 Bak perendaman 12. Hidrolis testing Machine Alat ini digunakan untuk menguji kuat tekan beton, kuat tarik belah beton dan kuat lentur beton. Gambar IV-19 Hydraulic testing machine 13. Alat bantu Untuk kemudahan dan kelancaran dalam suatu penelitian maka perlu alat-alat yang mendukung dalam pembuatan benda uji. Alat-alat yang digunakan antara lain : a. Cetok semen digunakan untuk memindahkan bahan material dan memasukkan campuran beton kedalam cetakan. 27 | P a g e Gambar IV-20 Cetok b. Gelas ukur digunakan untuk meneliti kandungan zat organik dan kandungan lumpur agregat halus. Gambar IV-21 Gelas ukur c. Ember digunakan sebagai tempat air, sebagai tempat bahan material, dan sebagai tempat sisa adukan beton. d. Cangkul digunakan untuk mengaduk campuran beton. 4.6. Pengujian agregat yang digunakan dalam penelitian 3.6.1. Pengujian Agregat Halus a. Pengujian kandungan Zat Organik Agregat Halus Sesuai yang disyaratkan pada SNI 03-2816-1992 kandungan organik pada pasir tidak boleh melebihi batas yang ditentukan. Setelah ditambah dengan larutan NaOH 3 % pasir akan mengalami perubahan warna jika di dalam pasir terdapat 28 | P a g e kotoran organik. Perubahan warna tersebut dapat diukur dengan menggunakan alat standart yang bernama Hellige Tester. Langkah pengujian kandungan zat organik pada agregat halus dilakukan dengan prosedur sebagai berikut : 1) Keringkan pasir ke dalam oven atau kering terbuka diudara dengan lolos ayakan No. 4 dengan berat minimal 500 gr dan diamkan selama 24 jam. 2) Masukkan pasir kedalam gelas ukur sampai mencapai garis skala 130 ml. 3) Tambahkan larutan NaOH 3 % + air lalu dikocok samapi volume mencapai 200 ml. 4) Pasir yang dicampur dengan larutan NaOH 3 % kemudian dikocok sekuatkuatnya lalu didiamkan selama 24 jam. 5) Amati perubahan warnanya. 6) Jika warna larutan gelap dan melebihi warna standart no. 3 maka kemungkinan mengandung bahan organik yang tidak diizinkan dalam campuran beton. b. Pengujian Kadar Lumpur dalam Agregat Halus Pasir dengan kualitas yang baik pasti akan mempunyai kualitas beton yang baik dan sebaliknya pasir yang digunakan itu mengandung lumpur maka akan menghasilkan beton dengan kualitas beton yang rendah. Apabila pasir mempunyai kadar lumpur > 5 % akan mengurangi kualitas beton yang dihasilkan. Jika kadar lumpur lebih dari > 5 % maka agregat halus harus dicuci. Langkah – langkah pengujiannya antara lain : 1) Menyediakan pasir 500 gram. 2) Menimbang berat cawan. 3) Memasukkan pasir ke dalam cawan lalu di masukkan kedalam oven selama ± 24 jam dengan suhu 100°C. 4) Menimbang pasir kering dan cawan dari oven. 5) Memasukkan pasir kering oven ke dalam cawan. 6) Memasukkan air kedalam cawan yang sudah ada pasirnya 7) Pasir dicuci berulang-ulangan sampai bersih (usahakan pasir tidak ikut terbuang). 8) Kemudian pasir dikeringkan ke dalam oven selama 24 jam dengan suhu 100°C. 9) Mengeluarkan pasir dari oven dan didiamkan sampai dingin. 10) Menimbang pasir yang sudah dikeringkan. 11) Menganalisis data. Berat cawan (A) 29 | P a g e Berat cawan + pasir kering oven (B) Berat cawan + pasir yang telah dicuci lalu di oven (C) Berat pasir kering (D) =B–A Kandungan lumpur dalam pasir = ( ) 100 % c. Pengujian Berat Jenis (Spesific Gravity) Agregat Halus Sesuai dengan SNI 1970:2008 berat jenis (Spesific Gravity) adalah perbandingan antara berat dari satuan volume dari suatu material terhadap berat air dengan volume yang sama pada temperatur yang ditentukan. cara uji ini digunakan untuk menentukan berat jenis curah kering dan berat jenis semu, berat jenis curah (jenuh kering permukaan), dan penyerapan air. Langkah – langkah pengujian berat jenis (spesific gravity) agregat halus : 1) Membuat pasir dalam berat jenis jenuh kering permukaan (Saturated Surface Dry) dengan cara : a) Mengambil pasir (dianggap kondisi lapangan SSD) dimasukkan ke dalam corong kerucut hingga penuh dan bertahap sebanyak 3 lapis. b) Menumbuk permukaan lapisan dengan tongkat sebanyak 15 pukulan, jatuhkan 5 cm di atas permukaan pasir. c) Mengangkat corong kerucut perlahan-lahan dengan arah vertikal dan mencatat penurunan dengan penggaris siku – siku. d) Pasir mencapai SSD jika pasir turun dari puncak kerucut sampai kira-kira separuh tinggi kerucut. Penurunan pasir tidak boleh turun setengah tinggi kerucut. 2) Menyiapkan pasir sebanyak 500 grm dalam kondisi jenuh kering permukaan dan picnometer yang telah ditimbang beratnya . 3) Tambahkan air sampai kira-kira 90 % kapasitas picnometer. 4) Putar dan goncangkan picnometer dengan tangan untuk menghilangkan gelembung udara yang terdapat dalam air. 5) Diamkan picnometer yang telah berisi air dan pasir selama 24 jam. 6) Menimbang berat total picnometer, benda uji dan air. 7) Mengeluarkan pasir kemudian pasir dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam pada suhu 110°C. 30 | P a g e 8) Kemudian pasir yang kering dari oven didiamkan pada temperatur ruangan sekitar 1±0.5 jam dan timbang beratnya. 9) Timbanglah berat picnometer pada saat terisi air saja sampai batas pembacaan yang ditentukan. 10) Dari data yang diperoleh, lalu dianalisis berat jenis (specific gravity) Berat jenis curah (JKP/SSD) = ( ) Berat jenis semu = ( ) Berat jenis curah kering =( ) Penyerapan air = 100 % A = berat benda uji kering oven (gram) B = berat picnometer +air (gram) C = berat picnometer + air + pasir (gram) D = benda uji berat jenis kering permukaan (gram) d. Pengujian Gradasi agregat Halus Tujuan dilakukan pengujian ini untuk mengetahui mutu agregat yang akan digunakan dalam bahan campuran beton sehingga didapatkan agregat halus yang memenuhi persyaratan fisis untuk bahan campuran beton. Langkah agregat halus dilakukan dengan prosedur sebagai berikut : 1) Menyiapkan agregat halus (pasir) sebanyak 3000 gram 2) Menyiapkan satu set ayakan dan menyusun berurutan mulai dari pan (paling bawah), hingga ayakan 9.5 mm (paling atas), lalu susunan ayakan tersebut diletakkan pada mesin penggetar. 3) Menuangkan pasir ke dalam ayakan paling atas dan menutup rapat-rapat susunan ayakan tersebut. 4) Menghidupkan mesin penggetar selama 5 menit. 5) Setelah 5 menit matikan mesin, lalu menimbang dan mencatat berat agregat halus yang tertinggal pada masing-masing ayakan. 6) Menghitung modulus kehalusan dengan menggunakan rumus : Modulus halus butir = Keterangan : d = Persentase komulatif tertinggal 31 | P a g e Tabel IV-2 Persen Butir Lewat Ayakan (%) untuk Agregat dengan Butir Maksimum 20 mm Lubang Ayakan (mm) 10 4.8 2.4 1.2 0.6 0.3 Persen Berat Butir yang Lewat Ayakan I II III IV 100 100 100 100 90 - 100 90 - 100 90 - 100 95 - 100 60 - 95 75 - 100 85 - 100 95 - 100 30 -70 55 - 90 75 - 100 90 - 100 15 - 34 35 - 59 60 - 79 80 -100 5 - 20 8 - 30 12 - 40 15 - 50 0.15 (Sumber : Tri Mulyono, 2004) Keterangan : 0 - 10 0 - 10 Daerah Gradasi I Daerah Gradasi II Daerah Gradasi III Daerah Gradasi IV = = = = 0 - 10 0 - 15 Pasir kasar Pasir Agak Kasar Pasir Halus Pasir Agak halus 3.6.2. Pengujian Agregat kasar a. Pengujian Berat Jenis (Specific Gravity) Agregat Kasar Berat jenis merupakan suatu variabel yang sangat penting untuk suatu campuran adukan beton, sehingga dapat dihitung volume dari agregat kasar yang diperlukan. Pengujian ini menggunakan kerikil maksimal 20 mm atau lolos ayakan 4.75 mm (No.4). Pada pengujian ini bertujuan untuk menentukan berat jenis (berat jenis curah kering), berat jenuh permukaan (saturated surface dry), berat semu (apparent specific gravity), penyerapan (absorsi). Langkah-langkah pengujian berat jenis pada agregat kasar sebagai berikut : 1) Menimbang dan mengambil kerikil 1000 gram 2) Lalu kerikil dicuci untuk menghilangkan kotoran 3) Keringkan kerikil dalam oven dengan temperature 110°C selama 24 jam 4) Ambil kerikil didalam oven kemudian didinginkan selama 1 atau 2 jam dalam suhu ruangan 5) Kerikil direndam dalam air dengan temperature ruangan selama 24 jam 6) Setelah 24 jam, kerikil ditimbang dalam keadaan masih terendam air 7) Kemudian kerikil di lap dengan kain lap dan ditimbang dalam keadaan jenuh permukaan kering (SSD) 8) Lalu kerikil dioven selama 24 jam dalam temperature 110°C 32 | P a g e 9) Ambil kerikil dalam oven kemudian didinginkan ke dalam temperatur ruangan selama 1 atau 3 jam lalu ditimbang 10) Menganalisis data hasil pengujian : A = berat kerikil kering dioven (gram) B = berat kerikil kondisi jenuh kering permukaan (SSD) (gram) C = berat kerikil di dalam air (gram) Berat jenis (berat jenis curah kering) = Berat jenuh kering permukaan (berat jenis curah) = Berat jenis semu = Penyerapan air = 100% b. Pengujian Gradasi Agregat Campuran Tujuan dari pengujian ini untuk mengetahui susunan gradasi yang digunakan dalam suatu campuran beton. Langkah – langkah pengujian gradasi pada agregat kasar sebagai berikut : 1) Menyiapkan agregat campuran yang sudah di oven selama 24 jam dengan temperature 110°C sebanyak 1500 gram. 2) Menyiapkan satu set ayakan dan disusun secara berurutan melai dari pan, 0.15, 0.30, 0.60, 1.18, 2.36, 4.75, 9.5, 19, 38 lalu ayakan diletakkan di mesin penggetar. 3) Menuangkan agregat di dalam ayakan dan menutup dengan rapat-rapat susunan ayakan tersebut dan diletakkan di mesin penggetar. 4) Menghidupkan mesin pengetar selama ± 5 menit. 5) Setelah ± 5 menit matikan mesin, kemudian menimbang dan mencatat berat agregat kasar yang tertinggal di masing-masing pan. 6) Menghitung modulus kehalusan : Modulus halus butir = Keterangan : n = jumlah dari presentase komulatif tertinggal Tabel IV-3 Gradasi agregat kasar (SNI 03-2834-2000) Ukuran ayakan (mm) 40 19 33 | P a g e Persen butir yang lewat ayakan (%) 40 mm 20 mm 95-100 100 30-70 95-100 9,5 4,75 10-35 0-5 25-95 0-10 4.7. Pembuatan dan perawatan beton 1. Pembuatan rancangan campuran beton Setelah bahan-bahan untuk pembuatan beton tersedia, dilakukan perhitungan rancangan campuran beton sesuai mutu yang dikehendaki. Metode rancangan campuran yang dipakai adalah metode DOE (Departement of Environment) yang kemudian dipakai di Indonesia dan dimuat dalam buku standard SK.SNI.T-15-1990-03 dengan judul “Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal”. Metode rancangan campuran beton yang digunakan dapat diuraikan sbb: a. Penentuan target kuat tekan rata-rata Target kuat tekan yang ditetapkan adalah untuk umur beton 28 hari, sesuai kebutuhan perencanaan struktur dan kondisi lingkungan. Mengingat dalam pelaksanaan pencampuran beton sulit diperoleh hasil yang seragam, maka nilai kuat tekan harus ditambah nilai tertentu, sebagai angka keamanan, sehingga diperoleh nilai kuat tekan rata-rata. Rumus yang dipakai: fcr’ = fc’ + k.S dengan fcr’ : target kuat tekan rata-rata fc ’ : target kuat tekan k : faktor yang disesuaikan sesuai % cacat yang diijinkan S : deviasi standar Tabel IV-4. Nilai faktor k % cacat 10% 5% 2,5% 1% k 1,28 1,64 1,96 2,33 Keterangan: di Indonesia prosentase cacat yang diterima sebesar 5% Tabel IV-5 Nilai deviasi standar (S) (Wuryati, 2001) Tingkat pengendalian mutu Pekerjaan S (Mpa) Memuaskan 2,8 Sangat baik 3,5 Baik 4,2 Cukup 5,6 Jelek 7,0 Tanpa kendali 8,4 Sehingga kuat tekan rencana beton dapat diperoleh dengan rumus: fcr’ = fc’ + 1,64 x S 34 | P a g e b. Pemilihan faktor air semen Pemilihan faktor air semen dapat ditetapkan berdasarkan grafik pada Gambar 3.1: hubungan kuat tekan rata-rata (fcr’), tipe semen yang digunakan dan umur beton. Gambar IV-22 Grafik untuk menentukan factor air semen c. Penentuan tinggi slump rencana Penentuan tinggi slump dilakukan dengan pertimbangan: pelaksanaan pembuatan, cara mengangkut (alat yang digunakan), penuangan (cetakan), pemadatan maupun jenis strukturnya. Contoh ketetapan nilai slump: Tabel IV-6 Penetapan nilai slump adukan beton 35 | P a g e Nilai slump (cm) Maksimum Minimum - Dinding, pelat fondasi dan struktur di 9,0 2,5 bawah tanah - Pelat, balok, kolom dan dinding 15,0 7,5 - Pengerasan jalan 7,5 5,0 - Pembetonan masal 7,5 2,5 Sumber: Tabel III.9. “Teknologi Beton” (Wuryati, 2001) Jenis struktur d. Penentuan ukuran butir agregat Ukuran agregat maksimum tidak boleh melebihi ketentuan-ketentuan berikut: a). Seperlima jarak terkecil antara bidang-bidang sampai dari cetakan b). Sepertiga dari tebal pelat c). Tiga perempat dari jarak bersih minimum diantara batang-batang atau berkasberkas tulangan e. Penentuan kadar air bebas Penentuan kadar air bebas menggunakan ketentuan berikut: a). Agregat tak dipecah dan agregat dipecah digunakan nilai-nilai pada Tabel 3.6. b). Agregat campuran (tak dipecah dan dipecah) dihitung dengan rumus berikut: 2 1 Wh + Wk 3 3 dengan Wh : perkiraan kebutuhan air untuk agregat halus (Tabel 3.6) Wk : perkiraan kebutuhan air untuk agregat kasar (Tabel 3.6) Tabel IV-7 Perkiraan kadar air bebas yang dibutuhkan untuk beberapa tingkat kemudahan pengerjaan beton SLUMP (mm) 0-10 10-30 30-60 60-100 Ukuran besar butir Jenis Agregat (kg/ m3) agregat maksimum 225 205 180 150 10 mm Batu tak dipecah 250 230 205 180 Batu pecah 195 180 160 135 Batu tak dipecah 20 mm 225 210 190 170 Batu pecah 175 160 140 115 Batu tak dipecah 30 mm 205 190 175 155 Batu pecah Catatan: 1. Koreksi suhu Untuk suhu diatas 20o C, setiap kenaikan 5o C harus ditambah air 5 liter per m3 adukan beton. 2. Kondisi permukaan Untuk permukaan agregat yang kasar, harus ditambah air ± 10 liter per m3 adukan beton. 36 | P a g e (sumber: Tabel 6. SK SNI T-15-1990-03) f. Penentuan berat semen yang diperlukan Penentuan berat semen yang diperlukan dengan cara membagi kadar air bebas yang telah dihitung, dengan nilai faktor air semen. g. Penentuan prosentase agregat halus Untuk menentukan prosentase agregat halus yang digunakan terhadap keseluruhan agregat, dapat menggunakan bantuan Gambar 3.2 berikut ini. Gambar IV-23 Grafik untuk menentukan prosentase agregat halus (Wuryati, 2001) h. Penentuan berat jenis relatif agregat Berat jenis relatif agregat ditentukan sebagai berikut: a). Diperoleh dari data pengujian agregat atau bila tidak tersedia, dapat dipakai nilai berikut:- Agregat tak dipecah = 2,6 g/ cm3 - Agregat dipecah = 2,7 g/ cm3 b). Berat jenis agregat gabungan dapat dihitung sebgai berikut: Bj Ag = (% pasir x Bj. pasir) + (% keriikil x Bj. kerikil) i. Penentuan proporsi campuran beton Proporsi campuran beton (terdiri dari: semen, air, pasir dan kerikil) harus dihitung dalam kg/ m3 adukan. 37 | P a g e 2. Pembuatan beton Pada pembuatan beton maka pada saat pencampuran harus diperhatikan agar beton yang dihasilkan sesuai dengan yang direncanakan. Serta komposisi suatu campuran juga harus memenuhi syarat supaya dapat menghasilkan suatu beton dengan kualitas karakteristik mekanik beton yang baik. Adapun cara pembutan adukan beton prosedurnya sesuai dengan SNI 03-2493-1991. Gambar IV-24 Pencetakan benda uji 3. Perawatan Beton Perawatan beton digunakan untuk mendapatkan kekuatan beton dengan mutu tinggi dan digunakan untuk memperbaiki mutu keawetan suatu beton, kedap terhadap air, ketahanan terhadap keausan dan stabilitas dimensi struktur. Adapun Perawatan beton dilakukan sesuai dengan SNI 03-2493-1991. Gambar IV-25 Perawatan benda uji 4. Pembuatan larutan perendaman beton Pada pengujian durabilitas beton, maka benda uji yang telah berumur 28 hari direndam dalam dua larutan yaitu air garam dan larutan asam sulfat. Adapun cara pembuatan larutannya adalah sebagai berikut. a. Larutan air garam 3% - Menyiapkan air dan garam sesuai kebutuhan. Pada penelitian ini menggunakan perbadingan 1 liter air : 30 gram garam (garam yang digunakan adalah garam Kristal) 38 | P a g e - Campurkan garam ke dalam air hingga garam larut. b. Larutan asam sulfat 10% - Menyiapkan air dan asam sulfat sesuai kebutuhan. Pada penelitian ini menggunakan perbadingan 1 liter air : 100 ml asam sulfat. - Campurkan asam sulfat ke dalam air hingga asam sulfat larut (pada saat pencampuran hendaknya memakai sarung tangan kimia karena asam sufat termasuk zat yang berbahaya apabila terkena kulit). 4.8. Pengujian karakteristik mekanik beton. 1. Pengujian Kuat Tekan Beton Pengujian kuat tekan beton itu dilakukan pada beton sesuai umur perawatan yang direncanakan. Pengujian ini dilakukan dengan alat Hidrolis Testing Machine sehingga didapatkan nilai beban maksimum, yaitu pada saat beton menjadi hancur saat menerima beban ( P). Pengujiannya seperti pada gambar dan sesuai dengan SNI 03-1974-1990. Besarnya kuat tekan beton dapat dihitung dengan rumus : f’c = P A ……………………………………………………………… (1) Keterangan : f’c = kuat tekan beton yang didapat dari benda uji (MPa) P = beban maksimum (kN) A = luas permukaan benda uji (mm2) 39 | P a g e P 15 cm 15 cm 15 cm Gambar IV-26 Uji kuat tekan pada kubus 2. Pengujian Kuat Tarik Belah Beton Benda uji yang digunakan berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm sebnyak 9 buah benda uji. Pengujiannya pada umur 56 hari. Pemberian beban dilakukan secara menerus tanpa sentakan dengan kecepatan pembebanan antara 0.7 hingga 1.4 Mpa per menit sampai benda uji hancur. Jika menggunakan benda uji berbentuk silinder denga ukuran diameter 15 cm dan tinggi 30 cm maka kecepatan pembebanan berkisar 50 sampai 100 KN per menit. Adapun prosedur pengujiannya seperti pada gambar dan sesuai dengan SNI 03-2491-2002. Besarnya kuat tarik belah beton dapat dihitung dengan rumus : fct = 2P ……………………………………………………………… (2) LD Keterangan : fct = kuat tarik belah (MPa) P = beban uji maksimum (N) L = panjang benda uji (mm) D = diameter benda uji (mm) P Beton silinder dia 15 cm Gambar IV-27 Uji kuat tarik pada silinder 3. Pengujian Kuat Lentur pada Balok Uji 40 | P a g e Pengujian pada kuat lentur dilakukan pada umur 56 hari. Benda uji yang digunakan dalam pengujian ini dengan ukuran panjang 60 cm, lebar 10 cm, dan tinggi 10 cm. Dengan diberi beban terpusat 1 titik dengan masing-masing dengan jarak 1/2L. Tujuan dari pengujian ini yaitu untuk mengetahui kuat lentur beton dalam perencanaan struktur. Pembebanan dilakukan sampai mencapai 50% dengan kecepatan pembebanan 6 kN, sesudah terjadi keruntuhan balok uji kecepatan pembebanan diatur antara 4.3 kN sampai 6 kN permenit.Baru dilakukan pengukuran penampang patah balok uji. Adapun prosedur pengujiannya seperti pada gambar dan sesuai dengan SNI 03-4154-1996. Rumus : flt = 3PL 2bd 2 ……………………………………………………………. (3) Keterangan : flt = kuat lentur (MPa) P = beban maksimum (N) L = panjang bentang diantara kedua balok tumpuan (mm) b = lebar balok uji (mm) d = tinggi balok uji(mm) Beban (P) Balok Uji L Gambar IV-28 Uji kuat lentur pada balok 4. Berat Isi Beton Pengujian ini dilakukan dengan benda uji berbentuk silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm sebanyak 6 buah. Adapun prosedur pengujianya sesuai dengan SNI 03-1973-1990. Rumus : 41 | P a g e D = M c - Mm ……………………………………………………………. (4) V Keterangan : D = Berat isi beton (kg/m3) Mc = Berat wadah + isi beton (kg) Mm = Berat wadah (kg) V = volume wadah (m3) 5. Pengujian Serapan Air Beton Pengujian ini dilakukan dengan benda uji berbentuk kubus dengan ukuran diameter 10 cm dan tinggi 5 cm sebanyak 9 buah. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui penyerapan air didalam beton. Langkah-langkah pengujian serapan air beton sebagai berikut (ASTM C 642-97 dan Pitroda, dkk, 2013) : a. Sediakan benda uji berbentuk silinder dengan ukuran diameter 10 cm dan tinggi 5 cm. Benda uji di rendam dalam air selama umur 56 hari. b. Benda uji dikeringkan dalam oven selama 24 jam dengan temperature 110°C. c. Setelah dioven lalu benda uji ditimbang (W1). d. Benda uji divakum selama 3 jam. e. Setelah divakum direndam selam 18 jam kemudian benda uji ditimbang. f. Analisis perhitungan pengujian serapan air beton Rumus : Penyerapan air % = [(W2-W1)/W1] x 100 ………………………………………. (5) Keterangan : W1 = berat kering oven (gram) W2 = berat basah setelah diremdam selama 18 jam 42 | P a g e Gambar IV-29 Uji serapan air beton 4.9. Ringkasan standar penelitian Tabel IV-8 Standart Penelitian No Spesifikasi 1 ASTM C 469-94-02 2 ASTM C 642 – 97 3 ASTM C618-03 4 SK SNI T15-1991-03 5 SNI 1970:2008 6 7 8 SNI 03-1972-1990 SNI 03-2491-2002 SNI 03-2493-1991 9 SNI 03-2816-1992 10 SNI 03-2834-2000 11 SNI 03-4154-1996 12 13 SNI 03-1973-1990 SNI 15-2049-2004 43 | P a g e Standar Penelitian Standart Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poissons’s Ratio of Concrete in Compression. Standard Test Method for Density, Absorption, and Voids in Hardened Concrete Standart Specification for Coal Fly ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use in Concrete Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus. Metode Pengujian Slump Beton. Metode Pengujian Kuat Tarik Belah Beton. Metode Pembuatan dan Perawatan Benda Uji Beton di Laboratorium. Metode Pengujian Kotoran Organik dalam Pasir untuk Campuran Mortar atau Beton. Tata cara pembuatan rencana campuran beton normal. Metode Pengujian Kuat Lentur Beton dengan Balok Uji Sederhana yang Dibebani Terpusat Langsung Metode Pengujian Berat Isi Beton Semen Portland. V. HASIL PENELITIAN 4.1. Hasil analisa material Material-material yang akan digunakan dalam penelitian ini telah dilakukan pengujian sifat propertiesnya untuk mengetahui apakah material tersebut memenuhi persyaratan sebagai bahan susun beton. Pemeriksaan dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta dan institusi di luar Universitas Muhammadiyah Surakarta sesuai syarat pemeriksaan yang bersesuaian. 4.1.1. Hasil analisa semen portland Semen Portland yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen type PPC produksi PT Semen Gresik. Berbeda dengan semen portlan type I, semen PPC mengandung pozzolan 4.1.2. Hasil analisa fly ash Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari dua jenis yaitu berasal dari PLTU yang dibeli di pasaran dan PLTU yang berasal dari Jepara. Fly ash yang dibeli di pasaran dibeli dari UD Seminar Mandiri Mojosongo. Analisa kimia terhadap fly ash dilakukan di laboratorium Balai Konservasi Borobudur. Hasil analisa ditunjukkan dalam Tabel berikut ini: Tabel V-1 Hasil analisa fly ash Analisis kimia Satuan Silika dioxida, SiO2 Aluminium oxida, Al2O3 Fery oxida, Fe2O3 TiO2 Magnesium oxida, MgO Ca O % % % % % % Fly ash Pasaran 24,1100 13,3993 6,9445 0,8420 3,1117 0,7182 Fly ash PLTU 32,5900 12,6828 6,4722 0,8120 4,6351 0,8753 Standar ASTM kelas C SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 min. 50% Dari hasil analisa fly ash di atas diperoleh, fly ash yang berasal dari PLTU Jepara termasuk fly ash kelas C, karena jumlah SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 lebih dari 50%, namun kurang dari 70%. Hasil ini sesuai dengan tinjauan pustaka yang dilakukan dimana fly ash di Indonesia pada umumnya merupakan fly ash kelas C karena diproduksi dari sumber batu bara jenis lignite dan sub bituminous, dimana jenis fly ash ini akan menghasilkan abu terbang kelas C (Sule and Matasak, 2012, Suprapto, 2009). 44 | P a g e Sedangkan fly ash yang dibeli dari pasaran tidak memenuhi syarat sebagai fly ash kelas C sehingga dikategorikan sebagai bahan pozzolan saja. Dengan demikian fly ash di pasaran tidak selalu memenuhi klasifikasi sebagai fly ash sesuai standard (ASTM C 618-03, 2003) dan perlu diperiksa kelayakannya apabila akan digunakan. 4.1.3. Hasil analisa agregat halus Agregat halus yang digunakan dalam penelitian ini adalah pasir yang berasal dari Gunung Merapi, selanjutnya dilakukan pengujian sifat-sifat fisik di Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan Teknik Sipil UMS. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian kandungan zat organik, kandungan lumpur, berat jenis (specific gravity), dan gradasi agregat halus. Setelah dilakukan pengujian maka hasilnya pada tabel V.1. Hasil perhitungan dan data-data pengujian secara lengkap terdapat dalam lampiran. Tabel V-2 Hasil Pengujian Agregat Halus Jenis Pengujian Hasil Pengujian Standart SNI Keterangan Larutan NaOH 3 % berwarna kuning muda 3.67 % Jernih atau kuning muda Memenuhi Syarat Maksimum 5 % Memenuhi Syarat Berat Jenuh Kering Permukaan (Saturated Surface Dry) Berat Jenis Semu (Apparent Spesific Gravity) 2.659 2.5-2.7 Memenuhi Syarat 2.714 - Tidak tercantum dalam standart SNI Berat Jenis Curah Kering 2.628 - Tidak tercantum dalam standart SNI Penyerapan air 1.215 Maksimum 5% Memenuhi Syarat Modulus Halus Butir 3.28 1.5 – 3.8 Memenuhi Syarat Kandungan Zat Organik Kandungan Lumpur Dari tabel diatas ternyata setelah didiamkan selama ± 24 jam campuran NaOH dan pasir didapat cairan berwarna kuning muda dan termasuk no 2. Batas standart warna (Hellige Tester) antara no 1 - 5. Jadi pasir yang digunakan untuk pembuatan campuran beton memenuhi syarat. Dalam pengujian kandungan lumpur pada pasir didapat 3.67 %, sedangkan batasnya maksimal 5%, sehingga pasir sudah bisa digunakan untuk bahan campuran beton. Dari hasil pemeriksaan berat jenis pasir diperoleh nilai penyerapan air 45 | P a g e sebesar 1.21 %, dapat disimpulkan bahwa agregat halus tersebut sudah memenuhi persyaratan karena spesifik nilai penyerapan airnya kurang dari 5 %. Hasil percobaan diatas pasir mempunyai modulus halus butir antara 1.5 - 3.8 termasuk dalam pasir halus, sehingga pasir yang digunakan di atas termasuk pasir halus karena mempunyai modulus halus butir 3.282. Untuk hasil pengujian agregat halus sesuai dengan persyaratan dari ASTM C33-97 dapat dilihat pada tabel V.2 berikut ini. Tabel V-3 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus No Ukuran Berat ayakan ayakan ayakan + pasir Berat Koreksi pasir Berat Pasir Terkoreksi Persentase Persentase Komulatif Pasir Tertinggal Tertinggal Lolos (mm) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (%) (%) (%) 1 9.5 (3/8) 386 390 4 0.005 4.005 0.134 0.134 100 2 4.75 (no.4) 441 448 7 0.009 7.009 0.234 0.367 99.766 3 2.36(no.8) 428 466 38 0.051 38.051 1.268 1.636 98.498 4 1.18(no.16) 421 557 136 0.182 136.182 4.539 6.175 93.959 5 0.6 (no.30) 407 1287 880 1.175 881.175 29.372 35.547 64.586 6 0.3 (no.50) 407 1907 1500 2.003 1502.003 50.067 85.614 14.519 7 0.15 297 690 393 0.525 393.525 13.117 98.732 1.402 8 Pan 388 426 38 0.051 38.051 1.268 100 0.134 3000 100 328.2 2996 Persentase lolos komulatif (%) Dari tabel gradasi agregat halus di atas dapat digambarkan grafik gradasi sebagai berikut : 120 100 80 60 40 20 0 0 2 Batas Atas Gradasi 3 4 6 Persentase Lolos 8 10 Batas Bawah Gradasi 3 Ukuran Ayakan (mm) Gambar V-1 Grafik hubungan antara ukuran ayakan dan presentase lolos komulatif 46 | P a g e Dari gambar IV.1 grafik hubungan antara ukuran ayakan dan presentase lolos komulatif pada agregat halus masuk pada daerah gradasi 3. Sehingga agregat halus termasuk pasir halus. (Mulyono, 2004) Gambar V-2 Ayakan dan pasir 4.1.4. Hasil analisa agregat kasar Pengujian terhadap agregat kasar yang dipakai dalam suatu penelitian ini meliputi pengujian berat jenis (specific gravity) dan gradasi agregat kasar. Hasil pengujian ini terdapat dalam tabel V.3. Tabel V-4 Hasil Pengujian Agregat Kasar Jenis Pengujian Berat Jenuh Kering Permukaan (Saturated Surface Dry) Berat Jenis Semu (Apparent Spesific Gravity) Berat Jenis Curah Kering Hasil Pengujian 2.638 Standart SNI 2.5 – 2.7 2.649 - Tidak tercantum dalam standart SNI 2.63 - 0.255 % 7.05 3% 5-8 Tidak tercantum dalam standart SNI Memenuhi syarat Memenuhi syarat Penyerapan air Modulus Halus Butir Keterangan Memenuhi syarat ( Sumber : hasil pengujian ) Dari tabel diatas pada pengujian berat jenuh kering permukaan (SSD) didapat 2.638 sedangkan pada umumnya berkisar antara 2.5-2.7 jadi pengujian berat jenuh permukaan memenuhi syarat. Modulus halus butir pada kerikil tersebut 6.21 sesuai dengan kisaran modulus halus butir pada umumnya untuk kerikil yaitu antara 5-8, sehingga kerikil tersebut dapat digunakan untuk campuran beton. Dari hasil percobaan diperoleh 47 | P a g e penyerapan air untuk agregat kasar 0.2551 % maka agregat kasar layak digunakan sebagai campuran beton karena nilai penyerapan air maksimal 3 %. Tabel V-5 Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar No 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 Ukuran Ayakan (mm) 38 19 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 pan Berat Ayakan (gr) 640 540 420 410 425 420 405 405 395 265 Total Berat Ayakan + Kerikil(gr) Berat Kerikil (gr) 640 540 925 716 659 585 523 486 455 286 0 0 501 245 137 65 20 5 0 17 990 Koreksi 0.00 0.00 5.06 2.47 1.38 0.66 0.20 0.05 0.00 0.17 Berat Kerikil Terkoreksi (gr) 0.00 0.00 506.06 247.47 138.38 65.66 20.20 5.05 0.00 17.17 1000 Persentase Kerikil Tertinggal (%) 0.00 0.00 50.61 24.75 13.84 6.57 2.02 0.51 0.00 1.72 100.00 Persentase Komulatif (%) Tertinggal Lolos 0.00 0.00 50.61 75.35 89.19 95.76 97.78 98.28 98.28 100.00 705.25 100.00 100.00 49.39 24.65 10.81 4.24 2.22 1.72 1.72 0.00 ( Sumber : hasil pengujian ) Gambar V-3 Ayakan dan pasir Dari tabel gradasi agregat kasar di atas dapat digambarkan grafik gradasi sebagai berikut : 48 | P a g e Persen lolos ayakan (%) 120 100 80 60 40 20 0 0.15 0.3 0.6 1.2 2.4 4.8 9.6 19.2 38.4 Ukuran Saringan (mm) Kurva 4 Persentase Lolos Kurva 2 kurva 3 Gambar V-4 Grafik hubungan antara ukuran ayakan dan presentase lolos komulatif Dari gambar grafik hubungan antara ukuran ayakan dan presentase lolos komulatif pada agregat kasar masuk pada batas gradasi agregat untuk besar butir maksimum 20 mm (Mulyono, 2004). 4.2.Hasil rancangan campuran beton Rancangan campuran beton menggunakan metode DOE (Departement of Environment) yang kemudian dipakai di Indonesia dan dimuat dalam buku standar SK.SNI.T-15-1990-03 dengan judul “Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal”. Pada penelitian ini nilai faktor air semen (fas) sudah ditetapkan sebesar 0,55 dengan maksud agar diperoleh target kuat tekan rencana rata-rata beton pada umur beton 28 hari sebesar 30 MPa. Rangkaian perhitungan rancangan campuran beton secara rinci dicantumkan dalam lampiran penelitian ini. Selanjutnya hasil rancangan campuran beton akan digunakan fly ash sebagai bahan pengganti semen sebesar 50% terhadap berat semen. Demikian juga pemakaian air kapur sebagai air campuran beton juga akan digunakan untuk meningkatkan reaktifitas fly ash di dalam beton. Hasil perhitungan rancangan campuran beton ditunjukkan dalam tabel berikut: 49 | P a g e Tabel V-6 Rancangan campuran beton Kode Beton Normal High volume fly ash High volume fly ash Jenis air Semen (kg/m3) Fly ash (kg/m3) Air keran Air keran Air kapur 346.0 173.0 173.0 0 173.0 173.0 Aggregat halus (kg/m3) 756.0 756.0 756.0 Aggregat kasar (kg/m3) 1,334.0 1,334.0 1,334.0 4.3.Hasil pengujian sifat mekanik beton Pengujian sifat mekanik beton dilakukan setelah beton dirawat di dalam bak air tawar sesuai umur rencana yang meliputi uji kuat tekan, uji uji kuat tarik. 4.3.1. Pengujian Kuat tekan beton a. Hasil pengujian dan analisis kuat tekan beton normal Hasil pengujian kuat tekan beton pada benda uji kubus dengan ukuran sisi masingmasing 15 cm dapat dilihat pada tabel V.7 sebagai berikut : Tabel V-7 Analisis Perhitungan Kuat Tekan Beton Normal Berat kg Pmax Pmax (kubus) (kubus) KN kg 8.245 440 8.095 K1-3 K1-1 K1-2 Kode A cm2 fc kg/cm2 fc MPa 44000 225 195.556 19.556 440 44000 225 195.556 19.556 7.930 450 45000 225 200.000 20.000 7.990 8.165 420 457 42000 45700 225 225 186.667 203.111 18.667 20.311 K1-3 8.055 476 47600 225 211.556 21.156 K1-1 8.080 491 49100 225 218.222 21.822 7.915 557 55700 225 247.556 24.756 8.100 559 55900 225 248.444 24.844 Umur hari K1-1 K1-2 K1-2 14 28 56 K1-3 Rata-Rata Kuat Tekan Beton MPa 19.556 20.044 23.807 ( Sumber : hasil pengujian ) b. Hasil pengujian dan analisis kuat tekan beton yang dicampur dengan fly ash dari PLTU Jepara Hasil pengujian kuat tekan beton pada benda uji kubus dengan ukuran sisi masing-masing 15 cm dapat dilihat pada tabel V.8. Tabel V-8 Analisis Perhitungan Kuat Tekan Beton yang Dicampur dengan Fly ash dari PLTU Jepara Kode 50 | P a g e Umur hari Berat kg Pmax Pmax (kubus) (kubus) KN kg A cm2 f'c kg/cm2 f'c MPa Rata-Rata Kuat Tekan Beton MPa K2-1 7.975 293 29300 225 130.222 13.022 8.085 314 31400 225 139.556 13.956 7.870 320 32000 225 142.222 14.222 8.230 294 29400 225 130.667 13.067 8.310 314 31400 225 139.556 13.956 K2-3 8.060 312 31200 225 138.667 13.867 K2-1 8.110 402 40200 225 178.667 17.867 8.050 389 38900 225 172.889 17.289 K2-2 14 K2-3 K2-1 K2-2 K2-2 28 56 13.748 13.629 17.578 ( Sumber : hasil pengujian ) c. Hasil pengujian dan Analisis kuat tekan beton yang dicampur dengan fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo Hasil pengujian kuat tekan beton pada benda uji kubus dengan ukuran 15 cm dapat dilihat pada tabel V.9. Tabel V-9 Analisis Perhitungan Kuat Tekan Beton yang Dicampur dengan Fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo Kode Umur Berat hari kg Pmax Pmax (kubus) (kubus) KN K3-1 8.150 189 14 K3-2 7.895 202 K3-3 7.995 204 K3-1 8.165 274 28 K3-2 8.150 300 K3-3 8.130 304 K3-1 8.265 320 56 K3-2 8.040 352 K3-3 8.075 376 ( Sumber : hasil pengujian ) 51 | P a g e kg 18900 20200 20400 27400 30000 30400 32000 35200 37600 A cm2 f'c kg/cm2 f'c Mpa 225 225 225 225 225 225 225 225 225 84.000 89.778 90.667 121.78 133.333 135.111 142.222 156.444 167.111 8.400 8.978 9.067 12.178 13.333 13.511 14.222 15.644 16.711 Rata-Rata Kuat Tekan Beton MPa 8.815 13.007 15.526 Gambar V-5 Pengujian kuat tekan beton Berdasarkan rata-rata kuat tekan dan umur beton maka dapat digambarkan grafik sebagai berikut : kuat tekan (MPa) 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 14 d 28 d umur beton Beton normal HVFA PLTU air kapur HVFA pasaran air kapur 56 d HVFA PLTU air biasa HVFA pasaran air biasa Gambar V-6 Grafik hubungan rata-rata kuat tekan beton dengan umur beton Dari gambar grafik hubungan antara rata-rata kuat tekan beton dan umur beton, maka dapat dilihat bahwa semakin bertambahnya umur beton maka kekuatan beton semakin bertambah (Kurniawandy, dkk. 2011). Tetapi pada penelitian ini beton yang dicampur dengan high volume fly ash yang berasal dari PLTU Jepara kekuatan beton yang berumur 28 hari mengalami penurunan. Kemungkinan disebabkan terlalu kentalnya beton segar dan nilai slump yang rendah serta bisa mengakibatkan keropos pada benda uji sehingga mempengaruhi penurunan kekuatan beton. Jadi beton yang dicampur dengan high volume fly ash, kekuatan beton yang dihasilkan juga menurun. Bila dibandingkan nilai kekuatan beton dengan beton yang dicampur dengan high volume fly ash yang berasal dari PLTU jepara dan fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo nilai kekuatannya lebih tinggi fly ash dari PLTU jepara. Jadi fly ash dari PLTU lebih baik digunakan sebagai bahan dalam campuran beton. Pada beton dengan pemakaian fly ash PLTU Jepara sebanyak 50 % kuat tekan pada umur 14 hari sampai umur beton 28 hari mengalami peningkatan dimana kuat tekan pada umur 14 hari sebesar 7,926 MPa, pada umur 28 hari sebesar 12,341 MPa dan pada umur 56 hari kuat tekan relatif sama yaitu sebesar 12,237 MPa. Pada beton dengan 52 | P a g e pemakaian fly ash pasaran sebanyak 50 % kuat tekan pada umur 14 sampai umur beton 28 hari mengalami peningkatan dimana kuat tekan pada umur 14 hari sebesar 10,756 MPa, pada umur 28 hari sebesar 12,933 MPa dan pada umur 56 hari kuat tekan relatif sama yaitu 12,400 MPa. Dari data hasil pengujian kuat tekan yang telah dilakukan diketahui bahwa nilai kuat tekan rata-rata untuk beton normal lebih besar dari pada beton yang menggunakan air kapur sebagai air campuran beton dengan pemakaian 50% fly ash dari PLTU Jepara dan juga fly ash yang didapat di pasaran. Rata-rata kuat tekan beton tertinggi pada beton normal dengan nilai kuat tekan tertinggi 24,815 MPa. Dengan pemakaian fly ash sebanyak 50% menunjukkan bahwa kuat tekan beton berada dibawah nilai kuat tekan beton normal. Hal ini sesuai dengan penelitian Andoyo (2006) dimana hasil penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa kuat tekan mengalami kenaikan pada pemakaian fly ash sebesar 10%, 20%, 30% dan setelah itu mengalami penurunan kembali pada pemakaian fly ash sebesar 40%. 4.3.2. Pengujian Kuat tarik belah beton Pengujian kuat tarik belah beton dilakukan dengan menggunakan benda uji yang berdiameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Pengujian dilakukan pada umur 56 hari. Hasilnya dapat dilihat pada tabel sebagai berikut : Tabel V-10 Analisis Perhitungan Kuat Tarik Belah Beton Kode K1-1 K1-2 K1-3 K2-1 K2-2 K2-3 K3-1 K3-2 K3-3 53 | P a g e Umur hari 56 56 56 Berat kg 12.460 12.210 12.185 12.325 12.055 12.460 12.265 12.540 12.665 Pmax Pmax (silinder) (silinder) KN 104 150 146 80 84 94 74 74 86 kg 10400 15000 14600 8000 8400 9400 7400 7400 8600 fct kg/cm2 fct MPa 46.222 66.667 64.889 35.556 37.333 41.778 32.889 32.889 38.222 4.622 6.667 6.489 3.556 3.733 4.178 3.289 3.289 3.822 30.667 3.067 40.000 4.000 43.111 4.311 32.000 3.200 Rata-Rata Kuat Tarik Belah MPa 5.926 3.822 3.467 3.793 38.222 3.822 67.556 6.756 4.593 ( Sumber : hasil pengujia jian ) Berdasarkan benda ujii ddan rata-rata kuat tarik belah beton dari beton ton normal dan beton yang dicampur denga gan high volume fly ash maka di dapatkan gam mbar diagram rata-rata kuat tarik belah beto eton sebagai berikut: 7.0 6.6 Kuat tarik (MPa) 6.0 5.0 4.2 4.0 4.0 4.0 3.2 3.0 2.0 1.0 0.0 Beton normal HVFA A PL PLTU air HVFA PLTU air HVFA pasaran HVFA pasaran bias biasa kapur air biasa air kapur Gambar V-7 Diagram Di hasil rata-rata kuat tarik belah beton n Dilihat dari gambar V.7 beton b yang berumur 56 hari rata-rata kuat tarik rik belah beton normal dengan beton yang di dicampur dengan high volume fly ash dari PLTU TU Jepara kuat tarik belahnya hampir mendek ekati. Tetapi hasil kuat tarik belah beton normall nnilainya lebih tinggi dari pada beton yang g dicampur dengan high volume fly ash. Jadi di beton yang dicampur dengan high volum me fly ash dapat mempengaruhi penurunan kua uat tarik belah beton (Kurniawandy, dkk. 2011). 20 Bila dibandingkan fly ash dari PLTU Jep Jepara itu lebih baik dari pada fly ash yang ber erasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo. Pada tabel dan grafik fik diatas dapat diketahui bahwa rata-rata kua uat tarik belah terbesar adalah pada beton n normal yaitu sebesar 6,548 MPa, untuk bbeton dengan penggunaan fly ash dari pasa asaran memiliki kuat tarik belah rata-rata sebesa sar 4,593 MPa dan rata-rata kuat tarik belah ah terkecil terjadi pada beton dengan penggunaan aan fly ash dari PLTU Jepara yaitu sebesar 3,793 3, MPa. Pada penelitian kuat tarik belah inii m menunjukkan bahwa beton normal lebih baik ba dari pada beton dengan penggunaan fly ash sh sebanyak 50 54 | P a g e %. Hal ini sesuai dengan penelitian dari Kurniawan,dkk (2011) dimana kuat tarik belah maksimum terjadi pada pemakaian fly ash 20%, pada pemakaian fly ash di atas 20% kuat tarik belah menjadi lebih kecil dari pada beton normal. 4.3.3. Pengujian Kuat lentur beton Hasil pengujian kuat lentur beton dapat dilihat pada tabel sebagai berikut : Tabel V-11 Analisis Pengujian Kuat lentur Beton Kode Umur hari K1-1 56 K1-2 K1-3 K2-1 56 K2-2 Pmax Pmax (balok) (balok) KN 22.500 kg 2250 27.500 flt kg/cm2 flt MPa 30.938 3.094 2750 37.813 3.781 31.000 3100 42.625 4.263 18.500 1850 25.438 2.544 18.500 1850 25.438 2.544 K2-3 19.000 1900 26.125 2.613 K3-1 16.000 1600 22.000 2.200 16.500 1650 22.688 2.269 18.000 1800 24.750 21.083 2.475 2.108 26.583 2.658 31.167 3.117 25.667 2.567 27.500 2.750 34.833 3.483 56 K3-2 K3-3 K2’ K3’ 56 56 Rata-Rata Kuat Lentur Beton MPa 3.713 2.567 2.315 2.628 2.933 ( Sumber : hasil pengujian) Berdasarkan rata-rata kuat lentur beton maka di dapatkan gambar sebagai berikut: 55 | P a g e 4.0 3.8 3.5 3.5 3.3 Kuat lentur (MPa) 3.0 3.0 2.7 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Beton normal HVFA HV PLTU air HVFA PLTU air HVFA pasaran HVFA pasaran ran biasa kapur air biasa air kapur Gambar V-8 8 Grafik hasil rata-rata kuat lentur beton Gamb bar V-9 Pengujian kuat lentur beton Dari pengujian kuatt lentur beton pada umur 56 hari dapat diketah ahui pola retak beton yang diakibatkan mom omen dan lendutan yang terjadi. Untuk mengeta tahui pengaruh beton yang dicampur dengan an high volume fly ash dan fly ash yang berasal al dari berbagai tempat dapat dilihat pada gam ambar V.8. Dari gambar V.8 ter terlihat bahwa beton normal hasil rata-rata kuat at lentur beton lebih tinggi dari pada bbeton yang dicampur dengan high volum lume fly ash (Dewangga,dkk.2013). Fly as ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojoson ongo nilai kuat lentur beton hampir mendek ekati fly ash dari PLTU Jepara. Jika di bandin ingkan dengan beton normal, fly ash yang berasal b dari UD SInar Mandiri Mojosongo nila ilai kuat lentur beton sepertiga dari beton nor ormal. Hasil pengujian balok ok beton pada umur 56 hari ini dapat dilihat at pada grafik hubungan antara kuat lenturr bbeton diketahui bahwa kuat lentur tertinggi yait aitu pada beton normal yaitu sebesar 4,950 M MPa. Pada beton dengan penggunaan fly ash se sebanyak 50 % 56 | P a g e dari PLTU Jepara dan menggunakan air kapur, nilai kuat lentur beton tersebut paling kecil yaitu 2,628 MPa sedangkan beton dengan fly ash pasaran memiliki kuat lentur lebih besar dari penggunaan fly ash PLTU yaitu sebesar 2,933 MPa. Pada penelitian kuat lentur ini menunjukkan bahwa beton normal lebih baik dari pada beton dengan penggunaan fly ash sebanyak 50 %. 4.4.Hasil pengujian durabilitas beton Pengujian durabilitas beton dimaksudkan memeriksa sifat properties bahan berkaitan dengan ketahanan beton terhadap serangan lingkungan yang agresif. Pemeriksaan durabilitas beton meliputi uji berat volume beton, uji serapan air, uji perendaman pada larutan garam dan uji perendaman pada larutan sulfat. 4.4.1. Pengujian berat volume beton Hasil pengujian dan analisis berat isi beton dapat dilihat pada tabel sebagai berikut : Tabel V-12 Analisis Berat Isi Beton No Sampel Berat Cetakan kg Berat Cetakan + Pasta kg Berat Isi Beton ( kg/m3 ) Rata-Rata Berat Isi Beton ( kg/m3 ) 1 K1-1 K1-2 K1-3 12.325 11.365 11.465 24.150 23.550 23.810 2231.658 2299.599 2329.795 2287.017 K2-1 12.325 24.480 2293.937 K2-2 11.465 23.780 2324.133 K2-3 11.365 23.780 2343.005 K3-1 12.345 24.350 2265.629 K3-2 11.465 23.790 2265.629 K3-3 F1-1 11.865 12.325 24.350 23.820 2356.216 2.169 F1-2 11.365 24.040 2.392 F1-3 11.465 24.120 2.388 F2-1 12.325 24.130 2.228 F2-2 11.365 24.320 2.445 F2-3 11.465 24.640 2.486 2 3 2320.359 2295.824 2.317 2.386 ( Sumber : hasil pengujian ) Dari tabel V.12 dapat digambar diagram rata-rata berat isi beton sebagai berikut 57 | P a g e volume (kg/m3) 2350.0 2314. 314.7 2293.9 2300.0 2265.6 2250.0 2228.0 2200.0 2169.0 2150.0 2100.0 2050.0 Beton ton norma rmal HVFA HVFA PLTU air PLTU air biasa kapur HVFA pasaran air biasa HVFA pasaran air kapur Gambar V-1 10 Diagram hasil rata-rata berat isi beton Dari gambar diatas did idapat berat isi beton pada beton yang dicampur ur dengan high volume fly ash. Pada penelitia ian ini didapat berat isi beton yang tertinggi fly as ash dari PLTU Jepara, sedangkan pada penel elitian yang lain berat isi beton normal hasilnya ya lebih tinggi dari pada beton yang dicampu pur dengan high volume fly ash (Suwarnita, 2011 11), (Sebayang, 2010), (Armeyn, 2014). Hall ini in kemungkinan disebabkan kurangnya pemadaatan pada saat pembuatan benda uji. Dari hasil penelitian bberat volume/isi beton relatif sama diantara kketiga variasi dimana berat volume/isi beton on normal sebesar 2,287 kg/m3, untuk beton denga gan pemakaian fly ash dari PLTU Jepara berat be volume/isi beton sebesar 2,317 kg/m3, da dan nilai berat volume/isi beton pada beton n dengan pemakaian fly ash dari pasaran yaitu ssebesar 2,386 kg/m3. 4.4.2. Pengujian serapan air beton Pengujian serapan air be beton ini dilakukan dengan cara divakum. Hasil il pengujiannya dapat dilihat dalam tabel sebag agai berikut : Tabel V-13 Analisis Serapan an Air Beton Kode W1 kg W2 kg Penyerapan air (%) K1-1 1.085 1.185 9.217 K1-2 1.055 1.160 9.953 K1-3 1.090 1.190 9.174 K2-1 K2-2 1.150 1.010 1.250 1.105 8.696 9.406 58 | P a g e Rata-Rata Penyerapa pan air (%) 9.448 8.745 K2-3 1.045 1.130 8.134 K3-1 1.060 1.150 8.491 K3-2 K3-3 1.115 1.065 1160 1125 1.220 1.155 1255 1225 9.417 8.451 8.190 8.889 8.786 1210 1070 1100 1295 1150 1185 7.025 7.477 7.727 7.410 8.539 ( Sumber : Dari hasil penelitian ) Keterangan : W1 = Benda uji setelah dioven selama 24 jam W2 = Benda uji setelah divakum dan direndam dengan air selama 18 jam Dari tabel V.13 dapat dilihat gambar diagram rata-rata serapan air beton sebagai berikut: 12.0 9.6 Serapan air beton (%) 10.0 8.5 8.4 8.2 7.4 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 Beton normal HVFA PLTU air biasa HVFA PLTU HVFA pasaran HVFA pasaran air kapur air biasa air kapur Gambar V-11 Diagram hasil rata-rata serapan air beton Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa beton normal pada pengujian serapan air beton hasilnya lebih tinggi yaitu 9.448 %. Sedangkan beton yang dicampur dengan high volume fly ash dari PLTU hasilnya 8.745%. Dan beton yang dicampur dengan high volume fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo hasilnya 8.786%. Maka beton normal lebih menyerap air dari pada beton yang dicampur dengan high volume fly ash (Andoyo, 2006). Dari data pengujian di atas dapat diketahui bahwa pada beton normal tanpa penambahan fly ash memiliki persentase serapan air rata-rata sebesar 9,448 %. pada beton dengan penggunaan fly ash PLTU sebanyak 50 % dan menggunakan air kapur sebagai air 59 | P a g e campuran beton memiliki persentase serapan air rata-rata sebesar 8,539 %. Untuk beton dengan penggunaan fly ash Pasaran sebanyak 50 % dan menggunakan air kapur sebagai air campuran beton memiliki persentase serapan air rata-rata sebesar 7,410 %. Dari ketiga variasi ini diketahui bahwa beton tanpa penggunaan fly ash memiliki penyerapan air paling besar yaitu 9,448 %. Pada penelitian ini diketahui bahwa beton dengan penggunaan fly ash dari PLTU dan fly ash dari pasaran sebanyak 50 % dan menggunakan air kapur sebagai air campuran beton menyerap lebih sedikit air dari pada beton normal. Hal ini sesuai dengan penelitian Andoyo (2006) dimana hasil penelitian menujukkan bahwa semakin besar penggunaan fly ash maka penyerapan air semakin kecil. 4.4.3. Pengujian perendaman beton dengan air garam Pada penelitian ini perendaman beton pada larutan air garam menggunakan kadar garam 3% dan untuk pembuatan larutan telah diuraikan pada bab V.F. Hasil kuat tekan beton pada perendaman air garam secara lengkap dapat dilihat pada lampiran IV. dan table berikut ini. Tabel V-14 Hasil pengujian kuat tekan rata-rata beton pada perendaman air garam. Jenis Beton Beton Normal Beton dengan bahan tambah fly ash PLTU Beton dengan bahan tambah fly ash pasaran Beton dengan bahan tambah fly ash PLTU + Air kapur Beton dengan bahan tambah fly ash PLTU + Air kapur (Sumber : Hasil penelitian) 60 | P a g e Kuat Tekan Rata-rata (Mpa) Air Garam Awal 28 hari 56 hari 20,04 22,81 22,93 13,63 15,51 19,13 13,01 14,19 18,44 11,51 12,96 15,24 11,21 12,50 13,70 Kuat tekan rata-rata (Mpa) 25 22.93 22.81 20.04 19.13 20 15 18.44 15.51 13.63 14.19 13.01 BFA1 BFA2 15.24 12.96 11.51 13.70 3.70 12.50 11.21 BFA1K BFA2K 2K 10 5 0 BN Variasi bahan tambah beton Kuat tekan awal Umur perendaman (air garam) 28 hari Umur perendaman (air garam) 56 hari Keterangan : BN = betonn normal BFA1 = Betonn dengan bahan tambah fly ash PLTU BFA2 = Betonn dengan bahan tambah fly ash pasaran BFA1K = Betonn dengan bahan tambah fly ash PLTU + air kapur BFA2K = Betonn dengan bahan tambah fly ash pasaran + air kapur an kuat tekan rata-rata dengan variasi bah ahan tambah Gambar V-12 Hubungan antara fly aash pada perendaman air garam Dari hasil pengujian n kuat tekan beton pada perendaman air tawarr ddan air garam diatas menunjukkan bahwa penambahan p fly ash high volume (50% fly aash) maupun penggunaan air kapur sebagai ai pengganti air campuran adukan beton memili iliki kuat tekan yang lebih rendah daripada be beton normal. Dari gambar V.6 men enunjukkan bahwa : 1) Perendaman beton dengan an menggunakan air garam pada lama perendamaan 28 hari dan 56 hari tidak berpengaruh uh terhadap kuat tekan beton. Hal ini ini terlihat at tidak terjadi kerusakkan pada beton ddan kuat tekan rata-rata yang terjadi relatif sta stabil sehingga tidak berpengaruh juga terhadap te durabilitas beton. Hasil tersebut menunj njukkan bahwa ada kesesuaian hasil den engan penelitian Maryanto (2001) yang menel eliti mengenai pengaruh variasi kadar ggaram dalam variasi umur perendaman terhada dap kuat tekan beton. 2) Penggunaan air kapur seb ebagai air campuran beton memiliki kuat tekann rrata-rata yang lebih rendah daripada pen enggunaan air tawar sebagai air campuran beton. 4.4.4. Pengujian perendama man beton dengan larutan asam sulfat Pada penelitian ini pe perenadaman beton pada larutan air sulfat mengg ggunakan kadar sulfat 10% dan untuk pembua uatan larutan telah diuraikan pada bab V.F. Has asil kuat tekan 61 | P a g e beton pada perendaman air sulfat su secara lengkap dapat dilihat pada lampirann IV. dan tabel berikut ini. Gambar V-13 Hasil pengujia jian kuat tekan rata-rata beton pada perendam aman air sulfat. Jenis Beton Beton Normal Beton dengan bahan tambah ah fly ash PLTU Beton dengan bahan tambah ah fly ash pasaran Beton dengan bahan tambah ah fly ash PLTU + Air kapur Beton dengan bahan tambah ah fly ash PLTU + Air kapur Kuat Tekan Rata-rata (Mpa) Air Garam Awal 28 hari 56 hari 20,04 12,59 9,48 13,63 14,99 13,70 13,01 14,16 13,24 11,51 11,94 11,01 11,21 11,78 10,61 Kuat tekan rata-rata (Mpa) (Sumber : Has asil penelitian) 25 20.04 20 15 10 12.59 9.48 14.99 13.63 13.70 14.16 13.24 13.01 BFA1 BFA2 11.94 11.51 11.01 11.78 11.21 10.6 0.61 BFA1K BFA2K 2K 5 0 BN Variasi bahan tambah beton Kuat tekan awal Umur perendaman (air sulfat) 28 hari Umur perendaman (air sulfat) 56 hari Keterangan : BN BFA1 BFA2 BFA1K BFA2K = betonn normal = Betonn dengan bahan tambah fly ash PLTU = Betonn dengan bahan tambah fly ash pasaran = Betonn dengan bahan tambah fly ash PLTU + air kapur = Betonn dengan bahan tambah fly ash pasaran + air kapur an kuat tekan rata-rata dengan variasi bah ahan tambah Gambar V-14 Hubungan antara fly ash pad ada perendaman air sulfat dan air tawar Dari gambar tersebut ut menunjukkan bahwa : 1) Beton dengan bahan tam mbah fly ash yang direndam dalam larutan asam am sulfat pada lama perendaman 28 har ari tidak berpengaruh terhadap kuat tekan beton on karena kuat tekan yang dihasilkan rel relatif tetap (stabil). Hal ini menunjukkan bahwaa reaksi beton 62 | P a g e terhadap asam sulfat masih lemah. Reaksi beton terhadap asam sulfat mulai terlihat pada lama perendaman 56 hari namun kuat tekan rata-rata yang terjadi masih relatif stabil. Hal ini menunjukkan bahwa terjadi keseimbangan antara pengembangan kekuatan beton dengan pengurangan luasan pada zona yang rusak oleh serangan asam sulfat. Hasil ini ada kesesuaian dengan hasil penelitian Stefanus A Kristiawan, dkk (2013) tentang resistensi beton memadat mandiri yang mengandung fly ash tinggi terhadap serangan asam sulfat. 2) Penggunaan air kapur sebagai air campuran beton memiliki kuat tekan rata-rata yang lebih rendah daripada penggunaan air tawar sebagai air campuran beton. Pada penggunaan air tawar maupun air kapur memiliki kuat tekan rata-rata relatif stabil hingga lama perendaman 56 hari. 3) Pada beton normal reaksi beton sudah terlihat pada lama perendaman 28 hari karena nilai kuat tekan rata-rata lebih rendah daripada kuat tekan awal. Hal ini menunjukkan bahwa beton normal memiliki durabilitas yang lemah terhadap larutan asam sulfat dibandingkan beton dengan bahan tambah fly ash. Hal ini membuktikan bahwa reaksi asam sulfat dengan semen menyebabkan semen terlarut dan terkikis. 63 | P a g e VI. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA 6.1 Data hasil penelitian tahun pertama Berdasarkan data-data yang diperoleh pada tahun pertama, secara garis besar dapat dikemukakan temuan utama yang diperoleh adalah: 1. Fly ash yang ada di PLTU telah memenuhi persyaratan fly ash kelas C sedaangkan fly ash di pasaran belum memenuhi syarat sebagai fly ash. 2. Pemakaian faktor air semen yang tinggi mengakibatkan sifat mekanik beton menurun sangat signifikan dibandingkan beton normal. 3. Pemakaian air kapur belum mampu meningkatkan sifat mekanik beton sebagaimana hipotesa awal. 6.2 Rencana penelitian tahun kedua Dengan demikian penelitian tahun kedua sebagai kelanjutan penelitian tahun pertama direncanakan sebagai berikut: 1. Fly ash yang digunakan akan ditingkatkan kadar silika dengan cara menambahkan bahan pozolan yang kaya silika, yaitu abu sekam padi. 2. Rancangan campuran beton yang digunakan menekankan pemakaian factor air semen yang rendah dengan konsekuensi pemakaian bahan kimia superplasticizer sebagai bahan water reducer. 3. Rancangan campuran beton yang digunakan berupa beton mutu normal dan beton mutu tinggi. 64 | P a g e VII. KESIMPULAN DAN SARAN 7.1. Kesimpulan Dari hasil penelitian dan pembahasan dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain sebagai berikut : 1) Pengujian terhadap agregat halus dan agregat kasar telah memenuhi spesifikasi yang disyaratkan sehingga dapat digunakan sebagai bahan penyusun campuran beton. 2) Hasil pengujian slump berkisar antara 3,5 – 5 cm sedangkan nilai slump yang direncanakan antara 3 – 6 cm, jadi memenuhi syarat nilai slump. 3) Seiring dengan kekuatan beton umur perawatan beton berpengaruh dalam kekuatan beton. 4) Beton normal mempunyai kekuatan lebih tinggi dibandingkan dengan beton high volume fly ash. 5) Nilai kuat tekan antara beton normal dengan beton yang dicampur high volume fly ash hasilnya lebih tinggi beton normal dan beton yang dicampur high volume fly ash hasilnya rendah. Demikian pula penggunaan air kapur sebagai air campuran beton High volume fly ash concrete memiliki kuat tekan rata-rata yang lebih rendah daripada penggunaan air tawar sebagai air campuran beton. 6) Kuat tarik belah beton yang berumur 56 hari, beton high volume fly ash dari PLTU Jepara mengalami penurunan 36 % dari beton normal. Sedangkan beton high volume fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo presentase penurunannya 41 % dari beton normal. Pemakaian air kapur sebagai air campuran beton pada high volume fly ash concrete menurutkan kuat tarik belah bila dibandingkan dengan beton normal untuk beton fly ash PLTU mengalami penurunan sebesar 42,08%, pada beton fly ash Pasaran mengalami penurunan 29,86%. 7) Kuat lentur beton pada umur 56 hari beton normal hasilnya lebih tinggi dibandingkan beton high volume fly ash concrete, dimana pemakaian HVFA yang bersumber dari PLTU Jepara di dalam beton mengakibatkan penurunan kuat lentur sebesar 31% dari beton normal . Sedangkan Beton yang dicampur dengan high volume fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo hasil pengujian kuat lentur mengalami penurunan 38% dari beton normal. Selanjutmya pemakaian air kapur mengakibatkan penurunan kuat lentur bila dibandingkan dengan beton normal untuk beton fly ash PLTU mengalami penurunan sebesar 46,91 %, pada beton fly ash Pasaran mengalami penurunan 40,74%. 65 | P a g e 8) Pada pengujian serapan air beton, beton normal lebih banyak menyerap air dibandingkan dengan beton yang dicampur dengan high volume fly ash. Beton yang dicampur dengan high volume fly ash dari PLTU Jepara lebih sedikit menyerap air dari pada beton yang dicampur dengan high volume fly ash yang berasal dari UD Sinar Mandiri Mojosongo. Pemakaian air kapur mengakibatkan penurunan serapan air beton bila dibandingkan dengan beton normal, diman untuk beton fly ash PLTU mengalami penurunan sebesar 9,62%, pada beton fly ash Pasaran penurunan sebesar 21,57%. 9) Pada perendaman air garam penambahan fly ash high volume (50% fly ash) maupun penggunaan air kapur sebagai pengganti air campuran adukan beton memiliki kuat tekan yang lebih rendah daripada beton normal. Nilai kuat tekan beton normal yaitu 22,93 MPa pada perendaman 56 hari. 10) Perendaman beton dengan menggunakan air garam pada lama perendaman 28 hari dan 56 hari tidak berpengaruh terhadap kuat tekan beton. Ini terlihat tidak terjadi kerusakkan pada beton sehingga tidak berpengaruh juga terhadap durabilitas beton. 11) Perendaman beton dengan menggunakan larutan asam sulfat pada beton dengan bahan tambah fly ash kuat tekan yang terjadi relatif stabil, yaitu 13,63 MPa, 14,99 MPa, 13,70 MPa (beton fly ash PLTU), 13,01 MPa, 14,16 MPa, 13,24 MPa (beton fly ash pasaran), 11,51 MPa, 11,94 MPa, 11,01 MPa (beton fly ash PLTU + air kapur), 11,21 MPa, 11,78 MPa, 10,61 MPa (beton fly ash pasaran + air kapur), sedangkan pada beton normal reaksi asam sulfat terhadap beton terjadi pada lama perendaman 28 hari. Beton normal memiliki durabilitas yang lemah terhadap larutan asam sulfat dibandingkan beton dengan bahan tambah fly ash dengan penggunaan air tawar maupun penggunaan air kapur sebagai air campuran beton. 7.2. Saran Berdasarkan pengamatan selama pelaksanaan penelitian, kesulitan-kesulitan yang dialami pada saat penelitian dan pembahasan hasil penelitian, maka peneliti memberikan saran sebagai berikut : 1) Pada saat pembuatan campuran beton perlu diperhatikan kekentalan campuran, sesuai nilai slump yang direncanakan. 2) Untuk penelitian high volume fly ash concrete selanjutnya, dengan menggunakan fas rendah serta ditambah dengan superplastisizer. 66 | P a g e 3) Perlu adanya penelitian lebih lanjut mengenai ketahanan beton terhadap air garam, misalnya melalui uji penetrasi ion klorida. 4) Perlu adanya penggunaan kadar garam yang lebih besar pada perendaman beton untuk mengetahui seberapa besar pengaruh air garam terhadap ketahanan beton. 67 | P a g e DAFTAR PUSTAKA ASTM C 618-03 2003. Standard specification for fly ash and raw calcined natural pozzolan for use as mineral admixture in portland cement concrete. Philadelphia, United States: Annual Book of ASTM Standard BILODEAU, A. & MALHOTRA, V. M. 2000. High-Volume Fly ash System: Concrete Solution for Sustainable Development. ACI MaterialsJournal, January-February 2000, 41-50. COPELAND, K. D., OBLA, K. H., HILL, R. L. & THOMAS, M. D. A. Ultra Fine Fly ash for High Performance Concrete. In: HANCHER, D. E., ed. Construction Institute sessions at the ASCE 2001 Civil Engineering Conference, 2001 Houston, Texas, USA. American Society of Civil Engineering, 209. ELSAGEER, M. A., MILLARD, S. G. & BARNETT, S. J. 2009. Strength development of concrete containing coal fly ash under different curing temperature conditions World of Coal Ash (WOCA) Conference. Lexington, KY, USA. FLOWER, D. J. M. & SANJAYAN, J. G. 2007. Green House Gas Emissions due to Concrete Manufacture. The International Journal of Life Cycle Assessment, Vol. 12, 282-288. HANSEN, T. C. 1990. Long-term strength of high fly ash concretes. CEMENT and CONCRETE RESEARCH, Vol. 20, 193 - 196. HUMPHREYS, K. & MAHASENAN, M. 2002. Toward a Sustainable Cement Industry. Substudy 8: Climate Change. Bonn, Germany: ICLEI - Local Governments for Sustainability. KOSMATKA, S. H., KERKHOFF, B. & PANARES, W. C. 2003. Design and Control of Concrete Mixtures 14th edition, Skokie, Illinois, USA, Portland Cement Association. MALHOTRA, V. M. 1999. Making concrete greener with fly ash. Concrete International. Detroit: American Concrete Institute. MALHOTRA, V. M. & MEHTA, P. K. 2005. High Performance, High-Volume Fly ash Concrete: materials, mixture proportioning, properties, construction practice, and case histories. , Ottawa, Canada, Suplementary Cementing Materials for Sustainable Development Inc., Ottawa Canada. MEHTA, P. K. 1986. Concrete: Structure, Properties, and Materials, New Jersey, USA, Prentice Hall, Inc. MEHTA, P. K. 2004. HIGH-PERFORMANCE, HIGH-VOLUME FLY ASH CONCRETE FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT. International Workshop on Sustainable Development and Concrete Technology. Beijing: IOWA State University. MEHTA, P. K. & MERYMAN, H. 2009. Tools for Reducing Carbon Emissions Due to Cement Consumption STRUCTURE. Wisconsin, U S: National Council of Engineers Associations (NCSEA). NAWY, E. G. 1996. Fundamentals of High Strength High Performance Concrete, London, UK, Longman Group Limited. OFICEMEN. 2011. Industrial Revolution [Online]. Madrid: http://www.oficemen.com. [Accessed 12/09/2011 2011]. ONER, A., AKYUZ, S. & YILDIZ, R. 2005. An experimental study on strength development of concrete containing fly ash and optimum usage of fly ash in concrete. Cement and Concrete Research Vol. 35, 1165– 1171. RAMEZANIANPUR, A. A. & MALHOTRA, V. M. 1995. Effect of curing on compressive strength, resistance to chloride-ion penetration and porosity of concretes incorporating slag, fly ash or silica fume. Cement and Concrete Composites, Vol. 17, 125-133. SIDDIQUE, R. 2004 Performance characteristics of high-volume Class F fly ash concrete. Cement and Concrete Research Vol. 34 487–493. SIVASUNDARAM, V., CARETTE, G. G. & MALHOTRA, V. M. 1990. Long-Term Strength Development of High-Volume Fly ash Concrete. Cement & Concrete Composites Vol. 12 263-270. SOLIKIN, M., SETUNGE, S. & PATNAIKUNI, I. 2011. The Influence of Lime Water as Mixing Water on The Compressive Strength Development of High volume Ultra Fine Fly ash Mortar. 68 | P a g e In: CHEUNG, S. O., YAZDANI, S., GHAFOORI, N. & SINGH, A. (eds.) Modern Methods and Advances in Structural Engineering and Construction. Zurich, Switzerland: Research Publishing Services. SUFRIADY. 2010. Pemanfaatan limbah debu terbang batubara (fly ash), kulit kerang, dan batu apung (pumice) sebagai bahan substitusi semen dan pasir dalam pembuatan batako. Master, Universitas Sumatera Utara. SULE, D. & MATASAK, T. 2012. KUALITAS LOW RANK COAL DAN DAMPAK SERTA PENANGANANNYA PADA UNIT POWER PLANT. Training. Bandung. SUPRAPTO, S. 2009. Blending Batubara untuk pembangkit listrik - studi kasus PLTU Suralaya unit 1 - 4. Jurnal teknologi mineral dan batubara, Vol. 5, 31 - 39. WULANDARI, F. 2013. Indonesia’s 2013 Coal Output May Rise 5.2%, Association Says. Bloomberg. XU, A. 1997. Fly ash in concrete, New jersey, Noyes Publications. 69 | P a g e
Dokumen baru
Aktifitas terbaru
Penulis
123dok avatar

Berpartisipasi : 2016-09-17

Dokumen yang terkait

Pemanfaatan Abu Terbang Untuk Mengurangi Limb..

Gratis

Feedback